Avoiding instabilities in antisymmetric tensor field driven inflation
以往研究的具有反对称张量的暴胀模型，即使在无扰动的FRW背景下也存在鬼不稳定性。我们证明了通过考虑反对称张量场的最一般动力学项，在未扰动的FRW背景中避免鬼是可能的。动力学部分获得了一个新的规范对称性破坏项，它对扰动模的影响是防止非动力学模的出现，从而避免鬼。为了完整性，我们进行了检查梯度不稳定性，并推导出扰动是免费的梯度不稳定性的条件。
2019-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology with a light ghost
本文研究了带有Weyl项的可重整化二次引力场中宇宙学扰动的产生和演化。我们采用了一个处方，这意味着在引入一个巨大的自旋2鬼态的价格，导致幺正性的损失的真空的稳定性。无论对非幺正过程的解释如何，只要它们的速率与宇宙膨胀速率相比可以忽略不计，这个理论仍然可以预测。这意味着幽灵实际上是稳定的。在这样的设置中，存在在膨胀期间激发的两个标量自由度。第一种是通常的曲率扰动，其功率谱似乎与单场暴胀的功率谱一致。第二个是均匀暴胀子规范中度规的位移矢量中鬼信号的标量分量。原始张量和矢量扰动的振幅被强烈抑制。在暴胀之后，鬼场开始振荡，它的能量密度很快就在宇宙中占主导地位。对于实验室限制所允许的所有鬼质量来说，鬼应该在高于原始核合成的温度下“过度封闭”宇宙。因此，排除了具有轻外尔鬼的模型。
2016-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-inflationary GW production in generic higher (infinite) derivative gravity
引力可以通过在曲率项中加入二次项的方法嵌入到可重整化理论中。然而，这首先导致了Weyl幽灵的存在。如果削弱定域性假设，并且引力子的传播子由没有新的极点和零点的d'Alembertian算子的整函数表示，就有可能摆脱这个鬼。这种类型的模型承认描述$R^2$或Starobinsky暴胀的宇宙学解。我们研究了这个模型中暴胀后的引力子产生，并表明尽管存在可能导致不稳定性的高阶导数算子，它是可以忽略不计的。
2022-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mimetic Inflation
本文研究了高阶导数相互作用与引力耦合的拟引力推广下的暴胀解。由于更高的导数相互作用，设置是免费的鬼和梯度不稳定性，而它主机的一些新的属性。标量扰动的色散关系发展了类似鬼暴胀的四次动量修正。此外，张量扰动的倾斜度可以取任意符号，并且在倾斜度与张量扰动的振幅之间具有修正的一致性关系。尽管存在与引力耦合的高阶导数相互作用，但张量扰动的传播速度与LIGO观测所要求的光速相等。此外，高阶导数相互作用诱导立方哈密顿量中的非平凡相互作用，产生各种形状的非高斯性，例如具有可观察振幅的等边，正交和压缩配置。
2020-12-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Colliding Ghosts: Constraining Inflation with the Parity-Odd Galaxy Four-Point Function
新物理学能打破宇宙的镜像对称吗？利用最近测量的宇称奇四点关联函数的BOSS星系，我们探测的物理暴胀的宇称违反模型的振幅上的限制。在（单场、慢卷）暴胀的规范模型中，不会出现宇称不对称;然而，最近的研究表明，在暴胀的有效场论（EFTI）中，打破标准假设会导致宇称违反。特别是，我们认为幽灵凝聚和宇宙对撞机的情况下-前者的领先和subleading运营商在EFTI和后者的不同值的质量和速度的交换自旋- $1$粒子-总的$18$模型。每个实例产生一个明确的预测的暴胀三谱，我们转换为一个后期的星系相关预测（通过一个高度非平凡的计算）和约束使用观测数据。我们没有发现暴胀宇称违反的证据（每个$18$模型的显著性低于$2σ$），并将第一个约束的相关耦合强度，在一个水平上与理论微扰边界。这也是第一次在观测数据中直接搜索宇宙对撞机的签名。我们进一步表明，可能的二次宇称违反签名星系集群内的大尺度结构的有效场论可以系统地描述。我们认为，对于参数空间的广阔区域，与原始奇宇称信号相比，这些后期贡献是次要的。总之，这篇论文的结果不赞成最近在星系分布中观察到的宇称违反的暗示是由于新物理学的观点。
2023-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Occurrence of exact $R^2$ inflation in non-local UV-complete gravity
$R+R^2$，简称“$R^2$“（“斯塔罗宾斯基”）暴胀模型，代表了一个完全一致的单参数暴胀情景的例子。这个模型有一个从暴胀中“优雅的退出”，并为标准物质的后续创造和最终热化提供了一种机制。此外，它产生了一个非常好的适合所观察到的原始扰动谱。在本文中，我们明确地表明，$R^2$暴胀时空是一系列弱非局部（准多项式）引力理论的精确解，这提供了紫外线完成的$R^2$理论。这些理论是无鬼的，在量子水平上是超重整化的或有限的，并且是微扰么正的。它们的光谱由引力子和导致暴胀的标量子组成。值得注意的是，光谱的任何进一步扩展导致传播重影自由度。我们的目的是提出一个详细的建设，这样的理论在所谓的外尔基础。此外，我们通过考虑暴胀过程中的扰动，对这一理论的宇宙学意义给出了一个特殊的解释。与局部$R^2$模型相比，非局部模型的亮点是根据理论参数预测张量和标量功率谱$r$的比值的修改值。相关参数已得到控制，可成功地与现有观测数据进行对比。此外，修改后的$r$肯定能满足未来的观测约束。
2016-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Starobinsky inflation with a quadratic Weyl tensor
研究含二次Weyl张量的Starobinsky暴胀的线性稳定性，发现标量 sector 存在经典指数增长不稳定性，使背景不可行，矢量和张量 sector 分别有对应鬼模但无经典不稳定性。
2023-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards geometric inflation: the cubic case
我们提出了一种对广义相对论的三次曲率修正，具有以下特点：（i）它的真空谱仅由引力子组成，并且没有鬼，（ii）它具有与爱因斯坦立方引力相一致的良好的黑洞解，（iii）它的宇宙学是适定的初值问题，并且，最重要的是，（iv）它需要一种几何机制来触发早期宇宙的暴胀期（由辐射驱动），并优雅地退出到任意接近$Λ$ CDM的晚期宇宙学。
2019-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On cosmic inflation in vector field theories
研究了阿贝尔向量暴胀中的纵向鬼问题。事实证明，在具有三个自由度且没有任何额外（标量）场的洛伦兹不变矢量场论类中，由于拉里·福特的经典解具有极其平坦的势，因此其可能性基本上被耗尽。此外，为了避免严重的梯度不稳定性，还需要满足该势的一个额外条件。同时，一些违反洛伦兹的修改是值得探索的。
2011-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ghost instabilities of cosmological models with vector fields nonminimally coupled to the curvature
我们证明了许多宇宙学模型的特征向量非极小耦合的曲率（如特纳-威德罗机制的磁场的生产过程中的通货膨胀，和模型的矢量通货膨胀或矢量曲率）包含鬼。鬼是与纵向矢量偏振存在于这些模型中，并发现从研究的物理扰动的动力学矩阵的本征值的符号。鬼引入了两个主要问题：（1）它们使理论在高能/亚视界区域的量子水平上不明确（并为寻找表现良好的UV完成带来严重问题）;（2）它们在线性化水平上已经产生了不稳定性。这是因为对应于鬼的本征值在宇宙学演化过程中过零。在这一点上，线性化方程的扰动变得奇异（我们表明，这发生在所有上述模型）。我们明确地解决了方程在最简单的情况下，一个矢量没有vev在FRW几何，和一个矢量与vev加上一个宇宙学常数，我们表明，实际上的解决方案的线性方程发散时，这些方程变得奇异。
2009-09-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the superstring-inspired quantum correction to the Starobinsky model of inflation
超弦/M理论是量子引力的理论，它可以为可行的暴胀模型提供UV完备性。我们通过加入贝尔-罗宾逊张量$T^{μνλρ}$平方项来修正Starobinsky暴胀模型，该项是由超弦理论启发提出的主要量子修正。所考虑的$(R+\frac{1}{6m^2}R^2 -\fracβ{8m^6}T^2)$模型有两个参数：暴胀子质量$m$和弦激发的正参数$β$。我们导出了Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中的运动方程并研究了它的解。我们发现的物理界限的参数$β$的值，要求没有鬼和一致性的推导出的暴胀观测与测量的宇宙微波背景辐射。
2022-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary perturbation spectrum in extended effective field theory of inflation
暴胀的有效场论为研究原初微扰的新物理效应提供了一个自然的框架。最近，人们提出了一种健康的扩展的EFT与高阶算子的通货膨胀，这避免了鬼，同时导致一个非线性的色散关系的标量扰动。本文利用一致渐近逼近方法研究了这些高阶算子的作用。特别地，我们首先构造标量扰动的模函数的近似解析解。由于高阶算符的存在，微扰模在穿过哈勃半径之前通常会经历一段非绝热演化，这可能导致激发态的产生和原始微扰谱的改变.然而，我们表明，修改后的功率谱仍然是近尺度不变的，高阶算子的存在下，只能影响频谱的整体幅度。特别是，明确显示后，这些新的影响粒子的产生率和扰动谱，我们详细探讨了它们的起源。
2019-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
String-inspired Gauss-Bonnet Gravity Inflation and ACT
ICREA；Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC)（空间科学研究所（IEEC-CSIC））；L.N. Gumilyov Eurasian National University（欧亚国立大学）；Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学物理系）；Center for Theoretical Physics, Khazar University（哈扎尔大学理论物理中心）
本文通过贝叶斯MCMC分析，系统比较了弦启发的f(R, G)模型与普朗克2018和ACT观测数据，探讨了十六种模型的红谱倾斜一致性及参数稳定性。
2026-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extending Higgs Inflation with TeV Scale New Physics
希格斯暴胀是最经济和最有预测性的暴胀模型之一，尽管最初的希格斯暴胀需要调整希格斯或顶质量远离其当前的实验值超过$2σ$偏差，并且通常给出可忽略的张量标量比$r \sim 10^{-3}$（如果远离临界点附近）。在本文中，我们构造了Higgs暴胀的一个最小扩展，只增加了两个TeV量级的弱单重粒子：一个矢量夸克$T$和一个实标量$S$ .单态$(T, S)$的存在显着影响希格斯玻色子自耦合的重整化群运行。有了这个，我们的模型提供了一个更广泛的张量-标量比$r = O(0.1 - 10^{-3})$，与青睐的$r$值由BICEP 2或普朗克数据一致，同时保持成功的预测的光谱指数$ n_s \simeq 0.96 $。它进一步允许希格斯和顶质量完全符合对撞机测量。我们还讨论了在LHC和未来的高能pp对撞机上寻找TeV尺度矢量夸克$T$和标量$S$的意义。
2014-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Stability of the 3-form field during inflation
我们考虑的最小耦合的3-形式的字段已被认为是一个候选人实现通货膨胀。我们研究了避免鬼和拉普拉斯不稳定性的条件，发现某些类型的势，如墨西哥帽势，一般是不稳定的。然后，我们提出了其他类别的潜力，而不是从任何不稳定性，驱动足够长的慢滚制度，其次是振荡时期，因此，可以提供成功的通货膨胀。最后，我们还提供了稳定的潜力，导致一个足够小的传播速度的标量扰动，使这些模型产生非高斯的可能性。
2012-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Robustness of Inflation to Large Tensor Perturbations
将我们以前关于暴胀对标量场扰动的鲁棒性的工作推广到非均匀暴胀子场，研究了非本征曲率横向无迹部分的扰动对非均匀暴胀子场演化的影响.专注于小场模型，我们表明，这些额外的度量不均匀性最初减少的e倍的总数量的振幅增加，但减少饱和，甚至逆转超过一定的振幅。我们提出了一个论点，这是由于存在一个大的初始哈勃摩擦时，度量扰动是大的。
2018-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$Λ$vCF: Extending $Λ$CDM into a Unified Model with Particle Creation
Cochin University of Science and Technology（科钦科技大学）
本研究提出含粒子创生的黏性宇宙流体模型$Λ$vCF，统一描述宇宙各演化阶段，结合观测数据确定暴胀能标，验证其因果性并揭示流体流变行为的转变。
2025-10-30 astro-ph.CO gr-qc
Stability, ghost, and strong coupling in nonrelativistic general covariant theory of gravity with $λ\not=1$
在本文中，我们研究了三个重要的问题：稳定性，鬼和强耦合，在Horava-Melby-Thompson设置的Horava-Lifshitz理论与$λ\not= 1$，最近推广的da Silva。我们首先发展了具有任意空间曲率的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙的一般线性标量微扰，发现这种设置的直接副产品是：在所有由标量场描述的暴胀模型中，FRW宇宙必然是平坦的。将它们应用于Minkowski背景的情况，我们发现它是稳定的，并且与$λ= 1$的情况类似，自旋为0的引力子被消除。在闵可夫斯基背景下，矢量扰动完全消失。因此，类似于广义相对论，在这个设置中的自由引力场完全由自旋为2的无质量引力子描述，即使使用$λ\not= 1$。我们还研究了FRW背景下的鬼影问题，并明确地找到了无鬼影的条件。为了研究强耦合问题，我们考虑了两种不同的时空，一种是宇宙时空，另一种是静态时空。我们发现在平坦的FRW背景下，当能量高于$M_{pl} |c_ψ|^{5/2}$，而在静态的弱引力场中，当能量高于$M_{pl}|c_ψ|^{3}$，其中$|c_ψ| \equiv |(1-λ)/(3 λ-1)|^{1/2}$时，耦合变得很强。
2011-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Light Dark Photon Dark Matter from Inflation
讨论了暗光子场与暴胀子耦合产生亮暗光子暗物质的可能性。在暴胀过程中，暴胀子的运动有效地产生了大波长的暗光子，并在物质辐射相等之前变为非相对论性的。我们用分析的方法计算产量.正确的遗迹丰度是通过暗光子质量向下延伸到$10^{-21} \, \rm eV$来实现的。
2020-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Induced-Gravity GUT-Scale Higgs Inflation in Supergravity
诱导引力暴胀的模型是在超引力中用希格斯场作为暴胀子来表述的，希格斯场导致U（1）B-L对称性在Mgut= 2 × 10^16 GeV处自发破缺。我们使用一个可重整化的超势，固定的U（1）R对称性，和Kahler潜力，表现出二次非最小的耦合到重力与或没有一个独立的动力学混合的暴胀部门。在这两种情况下，我们发现Starobinsky型暴胀的解决方案，而在后一种情况下，其他（更边际）类似于线性暴胀的出现。在所有情况下，暴胀子的质量都被预测为10^13~GeV的量级。扩展超势的模型与适当的条款，我们展示了如何MSSM亩参数可以产生。此外，非热leptogenesis可以成功地实现，只要重力子是重约10 TeV。
2018-06-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
