The inflation point in U(1)$_{de}$ hilltop potential assisted by chaoton, BICEP2 data, and trans-Planckian decay constant
最近BICEP 2关于CMB B模式偏振的报告暗示了在大统一尺度下的早期宇宙能量密度。我们增加了一个新的“混沌”长期到我们最近提出的山顶潜力有一个大的张量模式波动。当暴胀子场的值很小时,混沌场从山顶滑下,使得足够的e折叠是可能的。我们还评述了如何从紫外完备模型的某些离散对称性中得到trans-Planckian衰变常数。
2014-08-13 astro-ph.CO hep-ph
Hilltop Sneutrino Hybrid Inflation
在这项工作中,我们考虑了山顶版本的(超对称)sneutrino混合通货膨胀的右手sneutrino领域发挥的作用的暴胀场。这个模型是一个III型山顶暴胀,可以产生一个光谱指数$n_s=0.96$,它完全符合实验观测,而无需微调参数。我们还简要地考虑了非热leptogenesis通过右手sneutrino暴胀场的衰变后的膨胀。
2023-02-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Type I Hilltop Inflation and the Refined Swampland Criteria
本文证明了在当前观测条件下的I型山顶暴胀在与精化沼泽地判据相张力的参数空间中可能具有$M_P^2 \frac{V^{\prime\prime}}{V} \sim -\mathcal{O}(10^{-2})$。另一方面,如果考虑膜上的I型山顶暴胀,则可以实现$M_P^2 \frac{V^{\prime\prime}}{V} \sim -\mathcal{O}(1)$。
2019-01-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflationary predictions of double-well, Coleman-Weinberg, and hilltop potentials with non-minimal coupling
我们讨论了暴胀子和Ricci标量之间的非最小耦合$ξϕ^2R$如何影响暴胀子在暴胀后具有非零真空期望值(VEV)$v$的单场暴胀模型的预测。我们表明,在暴胀过程中,对于高于VEV和低于VEV的暴胀值,在一定条件下,暴胀预测变得与Starobinsky模型的预测大致相同。然后,我们详细分析了双阱和Coleman-Weinberg势的暴胀,显示了$v$ - $ξ$平面中的区域,其中谱指数$n_s$和张量标量比$r$值与当前的观测结果相一致。在这些区域中,$r$总是大于0.002。最后,我们考虑了$ξ$对小场暴胀(山顶)势的影响。
2018-05-17 astro-ph.CO hep-ph
Testing hilltop supernatural inflation with gravitational waves
通过测量张量与标量比$r$,小场暴胀的尺度不能通过原始引力波来约束。在这项研究中,我表明,如果宇宙弦是在山顶超自然暴胀结束时对称性破缺后产生的,这个小场暴胀模型可以通过宇宙弦产生引力波来检验。引力波探测器的未来实验将确定或进一步约束模型中的参数空间。
2021-01-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generalized Hilltop Inflation
本研究提出广义山顶暴胀模型,允许分数幂次,发现高m低n符合实验约束,且暴胀能标接近大统一能标。
2023-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflaton as the Affleck-Dine Baryogenesis Field in Hilltop Supernatural Inflation
本文研究了山顶超自然暴胀框架下的参数空间,其中暴胀子场可以扮演Affleck-Dine场的角色,产生成功的重子生成。合适的再加热温度值与产生最轻超对称粒子暗物质所需的再加热温度相吻合。重子等曲率扰动被证明是可以忽略的。我们考虑了$p=3$、$p=4$和$p=6$ III型山顶暴胀,并讨论了如何将这些模型与超对称理论联系起来。
2020-08-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Numerical calcultaion of e-fold number from hilltop with two inflatons
我们考虑一个具有两个暴胀子$ϕ$和$X$的宇宙暴胀。通胀潜力是$ϕ$空间中的山顶形式,$X$是$ϕ\ge m$区域中的侧向下降场。在这个模型中,我们计算的$e$倍数数值开始的初始点,这是在附近的山顶点。首先,通过改变参数和初始条件,找到BICEP 2点的暴胀子路径场$φ$,$φ_{\rm BCP2}$,给出$ n_s\simeq 0.96$和$r\simeq 0.16$。接下来,从点$φ_{\rm BCP2}$到膨胀结束,获得e倍数。我们找到了一组合理的参数,允许e倍数在50-60的范围内。
2014-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Realising Mutated Hilltop Inflation in Supergravity
我们提出了$\mathcal{N}=1$超重力模型突变山顶通货膨胀(MHI)的大型和小型领域的部门。在暴胀子超场中,我们建立了一个基于位移对称Kähler势的正则动力学模型,而在Goldstino超场中,我们建立了一个具有线性超势的正则动力学模型.我们还构建了模型的非正则动力学项MHI通过推广移位对称性。我们发现,很大一部分模型可以在一个框架中解决MHI的整个分支。
2019-07-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hill crossing during preheating after hilltop inflation
在“山顶暴胀”中,暴胀发生在暴胀子场从接近其势能的最大值(即“山顶”)缓慢地向其最小值滚动时。当暴胀子势与相变相关联时,在此相变期间产生的可能的拓扑缺陷(例如畴壁)在暴胀期间被有效地稀释。通常假设它们在暴胀后也不会重新形成,即暴胀子场停留在“山”的一侧,最终在最小势能附近进行阻尼振荡。在本文中,我们研究的线性和非线性阶段的预热后山顶膨胀。我们发现,在快子振荡阶段的暴胀子场的波动增长足够强大,使暴胀子场形成的位置空间中的区域,它跨越“山顶”对“错误的真空”。我们使用晶格模拟研究这些过冲区域的形成和行为:这些区域形成的不是持久的畴壁,而是类椭圆形结构(即在两个真空之间振荡的局部气泡),这应该包括在山顶暴胀预热的仔细研究中。
2015-06-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hilltop Inflation
我们研究“山顶”通货膨胀,其中通货膨胀发生在接近最大的潜力。山顶暴胀被看作是可观测宇宙离开视界后的暴胀模型(可观测暴胀)。如果势能单调变陡,可观测的山顶暴胀给出一个微小的张量分数(r< 0.002)。通常的F项和D项模型可以很容易地通过普朗克抑制项转化为山顶模型,使它们更自然。唯一一个被普遍认为是绝对不是山顶的可观察通货膨胀模型是树级混合通货膨胀。相反,我们把山顶暴胀看作是一个初始条件,我们解释说,山顶暴胀似乎比以前认识到的更普遍,从而增加了永恒暴胀提供暴胀前初始条件这一观点的可信度。
2005-03-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum Loop effects to Primordial perturbations at the end of Type III hilltop inflation models
本文解析计算III型山顶暴涨模型结束时的原初扰动谱,发现暴涨子自相互作用的单圈修正可忽略,而暴涨子与瀑布场相互作用的圈效应在瀑布场真空期望值较小时可能显著。
2023-12-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs inflation at the hilltop
我们研究了当量子修正在势中产生山顶时,非最小耦合标准模型希格斯粒子的暴胀。我们考虑的度量和Palatini制定的广义相对论。我们调查山顶通货膨胀的希格斯势的不同部分,并计算预测CMB观测。我们运行重整化群方程从电弱标度向上,从山顶向下,在中间增加一个跳跃,以解释中间区域的未知修正。在我们的近似,没有可行的山顶通货膨胀是可能的小字段值,其中的非最小耦合没有作用,也不为中间字段值。对于较大的字段值,山顶膨胀有效。我们发现的谱指数是$n_s\leq0.96$的度量和Palatini制定,上界与树级的结果相一致。张量标量比在公制情况下为$r\leq1.2\times10^{-3}$,在Palatini情况下为$r\leq2.2\times10^{-9}$。即使当重整化群连续运行而没有跳跃时,成功的暴胀也是可能的。在度规公式中,$r$在树级平台或临界点上小于希格斯膨胀,使得有可能用下一代CMB实验将山顶膨胀与这些场景区分开来。
2018-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Topological Eternal Hilltop Inflation and the Swampland Criteria
沼泽地标准对通货膨胀模型施加了重大限制。本文证明了膜上的山顶暴胀可以为山顶暴胀提供一个初始条件,并在不违反沼泽地距离和精炼de Sitter准则的情况下产生拓扑永恒暴胀。这表明弦论可能与永恒的暴胀并不矛盾。
2020-05-12 gr-qc hep-ph hep-th
Quadratic, Higgs and hilltop potentials in the Palatini gravity
在本文中,我们通过Palatini引力中的$ξϕ^2R$项研究了非最小耦合二次、标准模型(SM)Higgs和山顶势的暴胀。我们首先分析了高$N$和低$N$情景下Palatini二次势的观测参数作为$ξ$的函数。此外,考虑到暴胀子$ϕ$在暴胀后有一个非零的真空期望值$v$,我们给出了高$N$和低$N$两种情况下,著名的Higgs势的破缺势型及其在Palatini形式下的山顶势的推广的观测参数.计算了不同$ξ$值时Palatini Higgs势的暴胀参数随$v$的变化,其中暴胀过程中暴胀子值为$ϕ>v$和$ϕ<v$,并给出了高$N$情景下Palatini Higgs势在诱导引力极限下的观测参数.另一方面,我们说明了与Higgs势不同的$ξ$对山顶势的影响,这与我们在上面提到的两种情况下对暴胀子值单独的$ϕ<v$和$ξ$,$v\ll1$的观察是一致的。对于每一个考虑的潜力,我们还显示$n_s-r$值适合由凯克阵列/BICEP 2和普朗克合作给出的当前数据。
2019-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Kaehler Potentials for Hilltop F-term Hybrid Inflation
我们考虑F项混合通货膨胀(FHI)的基本超对称(SUSY)模型。我们表明,一类简单的Kaehler潜力,确保解决η问题,并允许山顶型通货膨胀。因此,观测上可接受的值的光谱指数,ns,可以实现约束系数c4 k的四次超重力校正的暴胀潜力。对于ns的中心值,在标准FHI的情况下,大统一(GUT)标度远低于其SUSY值,相关的耦合常数κ在(0.0006-0.15)的范围内,并且c4 k =-(1100-0.05)。在移位[平滑] FHI的情况下,GUT标度可以用c4 k =-16 [c4 k =-1/16]的SUSY值来识别。
2009-04-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hilltop Supernatural Inflation and Gravitino Problem
本文研究了山顶超自然暴胀模型的参数空间,并给出了在该模型中,即使同时考虑热产生机制和非热产生机制,也不存在引力子问题的区域。我们从大爆炸核合成的限制,使允许的再加热温度作为引力子质量的函数图。我们还绘制的约束时,引力子被假定为是稳定的,并发挥暗物质的作用。
2010-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Generalized Pole Inflation: Hilltop, Natural, and Chaotic Inflationary Attractors
最近出现了一种新的暴胀模型分析,其中暴胀观测量是由暴胀子动力学项中的极点结构决定的,而不是暴胀子势的形状。我们全面研究这个框架与任意顺序的极点考虑到可能的额外的极点在动力学项或潜在的。根据设置,正则势成为山顶或高原模型的形式,自然膨胀,幂律膨胀或单项/多项式混沌膨胀的变体。我们证明了这些模型的吸引子行为,并计算了从额外的极点到暴胀观测量的修正。
2016-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hilltop Supernatural Inflation and SUSY Unified Models
本文在超对称大统一理论框架下,在基于Flipped-SU(5)和Pati-Salam模型的具体粒子物理模型中,考虑了高尺度(100 TeV)超对称破缺,实现了山顶超自然暴胀的思想.暴胀子可以是一个平坦的方向,包括右手中微子和瀑布场是一个大统一体希格斯。光谱指数为$n_s=0.96$,与普朗克卫星的最新资料符合得很好。不存在热引力子和非热引力子问题。右手中微子的衰变可以导致非热的稀薄成因,它起着暴胀子的作用。
2014-01-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-thermal Leptogenesis after Majoron Hilltop Inflation
我们分析了非热leptogenesis模型后的Majoron山顶暴胀,其中的标量场,提供质量的右手中微子和sneutrinos通过其真空期望值作为暴胀子。我们讨论了具有不同山顶形状和与右手中微子耦合的Majoron暴胀模型的不同实现。为了研究这些模型中的非热产生重子不对称性,我们数值求解了相关的玻尔兹曼方程。与以往的研究相比,我们包括从共振sneutrino粒子生产过程中预热的影响。我们发现,这些影响可以导致产生的重子不对称性的增强超过一个数量级。这可以显著改变这些模型的有利参数区域。
2018-05-15 hep-ph
Primordial Black Hole Formation in Supergravity
本文研究了超引力中的双暴胀模型(一个预暴胀+一个新暴胀),讨论了原始黑洞的形成,这些黑洞可能与我们星系晕中观测到的大质量致密晕天体(MACHO)相一致。预暴胀通过超引力效应驱动一个暴胀子,使新暴胀靠近原点,新暴胀自然发生。如果新暴胀的总e倍数小于$\sim 60$,两次暴胀都会产生宇宙学上相关的密度涨落。如果预暴胀后的相干暴胀子振荡持续到新暴胀的开始,那么在小宇宙尺度上的密度涨落就可以设置得适当大,从而在双暴胀模型的参数空间的一个宽区域内产生质量为$\sim 1 M_{\odot}$的黑洞MACHO。
1998-12-18 astro-ph hep-ph
Post-inflationary production of particle Dark Matter: Hilltop and Coleman-Weinberg inflation
本文研究Hilltop和Coleman-Weinberg暴胀后非热暗物质的产生,给出满足CMB约束的暗物质质量与耦合参数范围,并分析了暴胀参数对允许参数空间的影响。
2024-03-18 astro-ph.CO hep-ph
More hilltop inflation models
使用解析表达式,我们探讨了山顶暴胀模型的参数空间与潜在的形式$V_0\pm m^2ϕ^2 -aϕ^p$。在正号和p>2的情况下,这将原始的混合暴胀模型转换为山顶模型,使得谱指数与观测值n=0.95一致。在某些情况下,观测值在理论上是有利的,而在其他情况下,只有一般的预测$|n-1|\lsim 1$。
2007-11-16 astro-ph hep-ph hep-th
Super Hilltop Inflation
本文考虑了超对称山顶F项和D项混合暴胀模型的对数辐射修正和高阶项。传统的F项和D项混合通货膨胀仅预测$n_s \gae 0.98$。我们发现,通过正二次和负四次修正,谱指数可以约化为最新WMAP结果所建议的$n_s=0.96$,如果F项暴胀用$κ\lae 0.01$,D项暴胀用$g \lae 0.05$,那么通过适当调整参数,可以解决SUSY混合暴胀中出现的宇宙弦问题.
2009-02-17 astro-ph hep-ph
Modular Invariant Hilltop Inflation
本文提出在模不变理论中将暴胀子视为模场以实现山顶暴胀,膨胀子塑造势能,超规范子凝聚实现模稳定,暴胀轨迹位于基本域下边界,并研究了允许的参数空间。
2024-07-29 hep-ph hep-th
Parametric resonance after hilltop inflation caused by an inhomogeneous inflaton field
我们研究了山顶暴胀后的预热,其中暴胀子耦合到另一个标量场,例如右手中微子,它提供了一种机制,用于产生正确的初始条件的通货膨胀,也是一个衰变通道的暴胀子,允许再加热和非热leptogenesis。在这种耦合的存在下,我们发现,在快子预热和快子振荡的阶段,在此期间的暴胀子场变得不均匀,可以有一个后续的预热阶段,在那里的波动的其他字段得到共振增强,从初始真空波动的幅度相同的顺序(甚至更大)的暴胀子场。这种共振增强不同于通常的参数共振,因为暴胀子场在增强发生时是不均匀的。我们研究这种效果,使用晶格模拟以及半解析与广义Floquet分析不均匀的背景场。
2016-02-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Impact of other scalar fields on oscillons after hilltop inflation
振荡是空间局部化的和相对稳定的场波动,在适当的条件下可以在膨胀后形成。为了重新加热宇宙,在暴胀后控制能量密度的场必须与其他自由度耦合,最终产生今天宇宙中存在的物质粒子。在这项研究中,我们使用2+1维的晶格模拟来研究这种耦合如何影响光子的形成和稳定性。我们专注于山顶暴胀,我们最近表明,山交叉的pronons一般形式的模型,并考虑耦合到一个额外的标量场,根据耦合参数的值,可以得到共振增强的非均匀暴胀场。我们发现三种情况是可以实现的:在没有参量共振的情况下,附加的标量场对声子没有影响。对于另一个标量场的快速而强的参量共振,光子被强烈抑制。另一方面,对于延迟参数谐振,振荡会印记在另一个标量场上,并且与单场振荡相比,它们的稳定性甚至得到增强。
2016-04-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On hilltop and brane inflation after Planck
山顶暴胀模型通常用势$V = V_{0}(1-{ϕ^{n}\over m^{n}}+...)$来描述。省略的项不影响$m \lesssim 1$的暴胀,但观测上排除了最流行的模型$n =2$和$4$用于$m \lesssim 1$。同时,在大的$m$极限下,在具有$V = V_{0}(1-{ϕ^{n}\over m^{n}})$的模型中计算张量与标量之比$r$的结果,对于所有的$n$,收敛到$r= 4/N \lesssim 0.07$,就像在具有$V \sim ϕ$的混沌暴胀中一样,表明与普朗克数据相当好的拟合。然而,我们发现,这是一个与模型$V = V_{0}(1-{ϕ^{n}\over m^{n}})$在$ϕ> m$的不一致性有关的伪影。该模型在大$m$极限下的一致推广通常会导致更大的值$r= 8/N$,这对山顶暴胀的观测状态产生负面影响。类似的结果对于D膜膨胀和$V = V_{0}(1-{m^{n}\over ϕ^{n}})$也是有效的,但是D膜膨胀模型的一致推广可以成功地补充$α$吸引子,描述普朗克2018所支持的($n_{s}$,$r$)空间中的大部分区域。
2019-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Warm hilltop inflation
研究了山顶模型中暖膨胀的低温极限。这个极限直到暴胀结束时都是有效的,从而可以对整个暴胀阶段进行分析描述。在弱耗散区,如果暴胀子的动力学密度在暴胀后占主导地位,则在低至1 GeV的哈勃尺度下实现低尺度暴胀。在强耗散制度,该模型满足观测要求的光谱指数与温和的调整模型参数,同时也克服了$η$ -问题的通货膨胀。然而,除非理论中的粒子含量很大,否则存在着引力子过度产生的危险。
2008-02-29 astro-ph gr-qc hep-ph
New models of Quintessential Inflation featuring plateau and hilltop potentials
本文提出一类通过逆变换关联的高原和山顶势,统一暴胀与暗能量,实现五次暴涨,并预测引力波背景。
2024-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implementing Hilltop F-term Hybrid Inflation in Supergravity
山顶型的F项混合暴胀(FHI)可以产生标量谱指数ns,与用标准幂律宇宙学模型拟合的7年Wilkinson微波各向异性探测数据一致,该模型包含冷暗物质和宇宙学常数LambdaCDM.我们调查实现这种类型的FHI通过使用准正则Kahler势与或不包含额外的隐藏部门领域。在第一种情况下,可以通过将二次和/或四次超重力修正的系数约束到暴胀势来获得可接受的结果,因此不可避免地要对Kahler势的相关项进行温和的调整。在可用参数空间的有限区域中,也可能减小ns而不产生暴胀路径上的电势的最大值和最小值。Kahler势项的调整可以通过采用一个简单的弦激发的Kahler势类的隐藏扇区字段,确保解决FHI的eta问题,并允许可接受的值的频谱指数,约束系数的四次超重力校正的暴胀潜力,以避免。对分析的模型进行四点测试,我们选出了其中最有前途的模型。
2013-05-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Preheating and gravitational waves in large-field hilltop inflation
International Institute of Information Technology, Hyderabad(印度海得拉巴信息技国际研究所)
本文研究了在大场正则化山峰势中膨胀结束后预热和引力波的产生,通过线性扰动理论和晶格模拟分析了波动模式的共振行为,发现波动未呈指数增长。
2025-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inhomogeneous initial conditions for inflation: A wibbly-wobbly timey-wimey path to salvation
我们使用数值相对论的3+1形式来研究Starobinsky和Higgs暴胀对非均匀初始条件的鲁棒性,无论是场梯度还是动能密度。亚哈勃和哈勃大小的波动通常会在梯度能和动能之间的振荡阶段后导致暴胀。哈勃大小的不均匀性也会产生收缩区域,最终可能形成原始的黑洞,随后被膨胀稀释。我们分析了前暴胀时代的动力学以及矢量和张量涨落的产生。我们的分析进一步支持任何大小的不均匀性,在现场,速度或状态方程的通货膨胀的鲁棒性。在大的字段值,preinflation动力学仅在很小程度上取决于字段的潜力,预计这种行为是普遍的,并适用于任何通胀潜力的高原型,有利于CMB的观测普朗克之后。
2021-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
QCD Axion on Hilltop by a Phase Shift of $π$
我们证明,如果QCD轴子与另一个重轴子混合,导致暴胀后的相位移动$\approx π$,则QCD轴子(或类轴子粒子)的初始失准角可以设置得非常接近$π$.在最简单的情况下,重轴子扮演暴胀子的角色,我们称这种暴胀为“$π$暴胀”。“基本思想由Daido和本作者于2017年在参考文献[1702.03284]中首次提出,最近在参考文献[1903.00462]中进行了讨论。我们证明了衰变常数为$f_a \gtrsim 3 \times 10^9\,$ GeV的QCD轴子可以用$π$膨胀机制解释暗物质.参数区域的大部分与ORGAN、MADMAX、TOORAD和IAO的预计灵敏度重叠。我们还研究了有效中微子种类和等曲率扰动的影响。$π$暴胀可以为轴子景观中的山顶暴胀提供初始条件,在一定的条件下,山顶暴胀可能发生连锁.
2019-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Generating Primordial Black Holes Via Hilltop-Type Inflation Models
已经证明,如果在任何给定的尺度上,宇宙微波背景(CMB)的光谱振幅超过10^(-4),黑洞就会在早期宇宙中形成。这个值是在天体物理现象所允许的宇宙微波背景辐射小尺度光谱的范围内,对应于在慢卷暴胀结束时离开视界的尺度。以前的工作由Kohri et. al.(2007)表明,对于由暴胀的单场模型形成的黑洞,在暴胀结束时的势的斜率必须比在视界出口处更平坦。在这项工作中,我们表明,通货膨胀的现象学山顶模型,满足Kohri等。如果暴胀子自相互作用的幂次小于或等于3,并且有一个合理的e倍数,那么,如果暴胀子自相互作用的幂次小于或等于3,那么,如果暴胀子自相互作用的幂次大于或等于3,那么,暴胀子自相互作用的幂次就可以导致黑洞的产生。我们将我们的分析扩展到运行质量模型,并确认该模型的结果在生产的黑洞,并通过使用最新的WMAP 5年运行的光谱指数的界限,和黑洞的约束,我们更新的结果Leach等。(2000)排除了更多的参数空间。
2009-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring the Parameter Space of Warm-Inflation Models
暖暴胀包括暴胀子与整个暴胀时期的其他场的相互作用,而不是将这种相互作用限制在一个独特的再加热时期。以前的研究表明,当这些相互作用的动力学和由此产生的辐射浴的某些约束条件得到满足,一个低动量主导的耗散系数$\propto T^3/m_χ^2$可以维持一个时代的膨胀兼容CMB的观测。在这项工作中,我们扩展这些分析,包括极点主导的耗散项$\propto \sqrt{m_χT} \exp(-m_χ/T)$。我们发现,这种增强的耗散,某些模型,特别是二次山顶电位,执行显着更好。具体来说,我们可以实现50 e倍的通货膨胀和光谱指数与普朗克数据兼容,同时需要更少的介质场($O(10^4)$的二次山顶势)和更小的耦合常数,打开有趣的建模的可能性。我们还强调了耗散系数的具体参数依赖性的意义,这可能被证明是有用的,在更大的减少领域的内容。
2015-09-25 astro-ph.CO hep-ph
New Inflation in Waterfall Region
本文在广义混合暴胀的瀑布区提出新暴胀模型,通过预暴胀谷产生初始条件,支持单场与多场情景,其预言与普朗克数据吻合,并实现再加热与非热轻子生成。
2023-09-13 astro-ph.CO hep-ph
PBH Dark Matter in Supergravity Inflation Models
我们提出了一个新的方案,以产生丰富的原始黑洞(PBH)在新的通货膨胀,这是一个第二阶段的双重通货膨胀的超引力框架工作。在我们的模型中,假设新暴胀前存在一个预暴胀相,它将导致宇宙微波背景尺度上的原初曲率扰动,而新暴胀只产生小尺度的扰动.我们的新通货膨胀模型在其潜力中具有线性,二次和三次项,PBH生产对应于其平坦的拐点。线性项可以被解释为来自超光速破坏扇区,在这个假设下,暴胀后宇宙学常数消失的条件和拐点的平坦条件可以一致地满足。
2016-11-03 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity from Axionic Curvaton
我们研究了非高斯密度扰动所产生的一个轴曲率,专注于的情况下,曲率坐在附近的山顶的潜力在通货膨胀。这样的山顶曲率可以产生一个红色倾斜的密度扰动谱,而不会引起大场暴胀。我们表明,即使当曲率占主导地位的宇宙,非高斯参数fNL是积极的,并温和地增加到山顶的曲率势,和fNL = O(10)是一个普遍的和强大的预测这样的山顶轴子曲率。特别地,我们发现在标量谱指数ns = 0.94 - 0.99的范围内,非高斯性参数fNL <~ 30 - 40,当曲率质量m_σ= 10 - 10^6 GeV,衰变常数f = 10^{12} - 10^{17} GeV时,fNL = 20 - 40。轴曲率的一个可能的候选者是质量为10 ~ 100 TeV、衰变常数为10^{16}~ 10^{17} GeV的模场的虚部。我们还讨论了极端的情况下,曲率驱动器的第二次通货膨胀,并发现fNL通常小于非通货膨胀的情况下。
2013-03-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
LiteBIRD and CMB-S4 Sensitivities to Reheating in Plateau Models of Inflation
本研究针对三类暴胀平台势模型,推导模型参数与CMB可观测量的关系,通过马尔可夫链蒙特卡洛预测验证LiteBIRD和CMB-S4可同时约束暴胀能标与再加热温度,首次给出再加热温度上下界并可测量部分模型的暴胀子耦合,助力探索暴胀模型的粒子物理基础。
2024-05-03 astro-ph.CO hep-ph
Tabletop potentials for inflation from $f(R)$ gravity
本文证明具有双质量尺度的修正引力理论(MOG)可转化为Einstein标架下的标量场子台面势模型,该模型与CMB观测高度吻合,为基于MOG的暴胀理论提供了新方向。
2023-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Natural cliff inflation
我们提出了一个新的情况下的通货膨胀,其中暴胀子被确定为最轻的模式的角场在紧致的第五维。周期有效势呈现指数平坦的平台,因此自然地实现了没有山顶初始条件的亚普朗克场漂移。我们可以得到一致的预测与观测的谱指数和张量标量比。
2017-11-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Challenges for heavy QCD axion inflation
我们研究了在通过Peccei-Quinn机制解决强CP问题时,重QCD轴子诱导慢卷暴胀的理论可能性。如果一个小尺寸的瞬子和另一个佩西-奎因对称性破缺的贡献之间的抵消以高精度发生,势可以在接近其最大值时足够平坦,以实现山顶暴胀。这是以严格微调它们的相对大小和相位为代价的,但它也允许我们将佩切-奎因对称的高质量问题与山顶暴胀的微调问题联系起来。有两类这样的轴子山顶暴胀,每一种都给出了最小轴子质量和衰变常数之间的不同关系。第一类预言了关系式$m_ϕ\sim 10^{-6}f_ϕ$,轴子可以通过胶子耦合衰变并使宇宙再热。大多数预测的参数区域将被各种实验所覆盖,如CODEX,DUNE,FASER,LHC,MATHUSLA和NA 62,其中产生和衰变通过诱导再加热的相同耦合进行。第二类预测关系$m_ϕ\sim 10^{-6} f^2_ϕ/ M_{\rm pl}$。在这种情况下,轴子质量比前一种情况轻得多,需要另一种机制来成功地重新加热。可行的衰变常数被限制为$10^8{\rm GeV} \lesssim f_ϕ\lesssim 10^{10}\,$ GeV,这将通过未来的核子电偶极矩实验来探测。在这两种情况下,需要轴子山顶暴胀导致接近于零的强CP相位。
2022-09-12 gr-qc hep-ex hep-ph
Hilltop Curvatons
我们研究了在凸势上演化的“山顶”曲率。如果理论中假设超引力,那么在哈勃诱导势上演化的山顶曲率是普遍的。我们不考虑其势能不受$O(H)$修正影响的曲率子,其中$H$是哈勃参数。我们假设曲率子的有效质量表示为$m_σ= c H$,其中系数根据情况在$0.2 \le c \le 5$范围内变化。负质量项会导致曲率涨落的增强,从而对低尺度暴胀的能量边界产生显著影响。使用一个简单的曲率模型,并按照传统的曲率假设,我们证明了这种增强的一般性。
2007-12-18 astro-ph hep-ph hep-th
Properties of oscillons in hilltop potentials: energies, shapes, and lifetimes
振子是标量场在空间上局域化的强涨落。它们可以例如在膨胀之后当标量场势比远离最小值的平方更浅时形成。虽然介子不受拓扑结构的保护,但它们可以非常稳定,并对(p)再加热阶段产生重大影响。在这项工作中,我们研究了山顶形势中的光子的性质,特别是典型的能量,形状和寿命。本文的第一部分利用(3+1)维经典晶格模拟方法模拟了电子的产生和稳定化过程,并提取了电子的典型能量、半径和振幅。在第二部分中,我们近似的球对称的光子,并模拟单光子,直到他们的衰减。我们发现,典型的光子寿命高达约4-5 e-倍,与个人的寿命的光子主要取决于初始形状的光子和幂律系数表征特定的山顶模型。我们还观察到的呼吸模式中的介子半径和振幅,并发现更强的呼吸意味着更短的寿命。
2019-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Comments on SUSY inflation models on the brane
本文考虑了膜上的一类暴胀模型,其中暴胀过程中暴胀子标量势的主要部分不依赖于暴胀子场的值。特别是,我们考虑超自然的通货膨胀,它的山顶版本,A-项通货膨胀,超对称(SUSY)的D-和F-项混合通货膨胀膜。我们证明了参数空间可以拓宽,暴胀尺度一般可以降低,并且仍然可能有谱指数$n_s=0.96$。
2009-12-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New leading contributions to non-gaussianity in single field inflation
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学);Sorbonne Université, CNRS(索邦大学,法国国家科学研究中心)
本文计算了单场膨胀中CMB原初密度扰动的双谱,修正了先前结果,发现次主导修正在某些模型中与主导结果同量级。
2026-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hybrid Inflation Revisited in Light of WMAP5
研究了在非超对称混合暴胀模型中加入单圈辐射修正的影响。这些修正可以产生从汤川之间的暴胀子和右手中微子的耦合,并诱导最大的潜力,承认山顶型的解决方案,除了标准的混合解决方案。我们得到一个红色倾斜的光谱指数$n_s$,符合WMAP 5数据,为次普朗克值的字段。这与树级混合分析相反,在树级混合分析中,仅对于场的trans-Planckian值实现红色倾斜谱。在暴胀阶段结束时,通过将暴胀子和瀑布场转换为右手中微子,成功地获得了再加热,右手中微子随后的衰变可以解释观察到的重子不对称性。
2009-02-12 astro-ph.CO hep-ph
Multi-Natural Inflation
我们提出了一个多自然暴胀模型,其中单场暴胀子势由两个或多个正弦势组成,这些正弦势大小相当,但具有不同的周期性,可能具有非零的相对相位。该模型是通用的,足以实现大字段和小字段的通货膨胀。我们发现,在一个模型中,两个正弦势,预测值的光谱指数和张量标量比位于$1σ$区域的普朗克数据。特别是,与原始的自然暴胀相比,衰变常数没有下限。我们还证明,在一定的限制下,多自然暴胀可以近似为山顶四次暴胀模型。
2014-05-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Warped Radion Inflation
我们表明,在一个弯曲的几何约束的两个膜的半径可以有一个潜在的适合于通货膨胀。我们的构造是基于一个在弦论中称为线性声子的解,其中体标量Φ的反反应被精确地考虑。由Φ稳定的镭子比TeV尺度重得多,它与标准模型的耦合比通常的兰德尔-桑德拉姆解受到更大的抑制。我们提出了一种新的形式获得近似的时间依赖的解决方案,基于微扰的精确解耦合的爱因斯坦和标量场方程的散装。它允许直接根据Φ的膜势计算放射子势。我们证明了膜上的简单指数势可以导致一个具有平顶形式的4D Radion势,产生一个谱指数通常为ns =0.96且不高于0.99的暴胀。对于更复杂的膜势,从山顶下降可以是线性势,给出的张量与标量比高达r=0.07,n_s=0.974。放射子与标准模型粒子的耦合由广义协方差决定,因此再加热的细节是可以明确计算的,导致再加热温度至少为10^7 GeV。暴胀子势与物质耦合的量子修正也是可以计算的,而且很小,所以即使有超普朗克场的偏移,对暴胀子势形状的预测也是在理论控制之下的。
2011-11-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
ALP inflation and Big Bang on Earth
研究了一个山顶暴胀模型,其中类轴子粒子(ALP)扮演暴胀子的角色。我们发现,对于广泛的一类潜在的,衰变常数和质量在潜在的最小值满足的关系,$m_ϕ\sim 10^{-6} f$,以解释CMB归一化。ALP必须耦合到标准模型粒子,以成功地再加热。具有上述关系的ALP可以在束流收集器实验中搜索,例如,SHiP实验,如果膨胀尺度足够低。在这种情况下,ALP通过导致宇宙重新加热的相互作用而衰变。换句话说,大爆炸可以在地面实验中进行探测。
2019-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Validity of the Effective Theory of (Multi-)Field Inflation
Sapienza University of Roma(罗马第一大学);University of Rome Tor Vergata(罗马第二大学);I. N. F. N. - Rome Tor Vergata(意大利国家核物理研究所-罗马托尔维加塔分部)
通过Dirac括号处理标量场的混合与第二类约束,确定低能有效理论中量子扰动的希尔伯特空间和振幅,并估计高阶导数修正的大小,应用于希格斯暴胀、Starobinsky模型、自然暴胀和山顶暴胀等模型。
2026-05-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Single Field Double Inflation and Primordial Black Holes
在标量张量理论的框架内,我们研究了小宇宙尺度上的单场暴胀动力学与宇宙微波背景观测所探测到的大尺度上的单场暴胀动力学显著不同的条件。由此产生的单场双暴胀情景的特征是两个随之而来的暴胀时代,通常由慢滚近似失败的时期分开。在大的场值的暴胀子的动力学是由它的非最小耦合重力和暴胀子自耦合的辐射修正之间的相互作用。相反,对于小的场值,势由导致山顶暴胀的多项式支配。不依赖于慢滚近似,这是无效的外观的中间阶段,我们提出了一个具体的模型,匹配目前的测量暴胀观测,并采用小宇宙尺度的框架所赋予的自由,以产生一个相当大的人口的原始黑洞产生的大曲率波动。我们发现,这些功能通常需要一个潜在的本地最小值。我们发现,相关的原始黑洞质量函数只是近似对数正态分布。
2017-09-11 astro-ph.CO hep-ph
SUGRA Hybrid Inflation with Shift Symmetry
我们提出了一个解决超重力(SUGRA)混合暴胀中的eta问题的方法,在一类新的模型中使用Nambu-Goldstone样的移位对称性。树级暴胀子势的平坦性由Kaehler势的移位对称不变性保证,而超势中的小对称破缺项引起回路级的势的斜率。在所提出的类的通货膨胀模型,潜在的危险之间的耦合inflaton和模部门被避免。我们还讨论了在什么条件下,预测的谱指数能与最新WMAP观测的最佳拟合值n_s ~ 0.96相一致,对应于环圈水平的山顶型暴胀子势。
2009-06-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th