Running and running of the running of the scalar spectral index in warm inflation
下一代宇宙学观测有望改善与早期宇宙中原始膨胀有关的几个量的测量。这些量包括例如原始功率谱的标量曲率的谱指数的改进的测量,并且还带来对原始谱的标度依赖性的更好的理解。这包括倾斜的运行,也可能包括运行的运行。在本文中,我们研究了在温和通货膨胀的背景下产生大规模挤兑的可能性。有用的解析表达式的运行中推导出的背景下,在强耗散制度的暖通货膨胀。结果进行了比较,并讨论了一些动机良好的原始暴胀子潜力,最近在文献中的兴趣。
2023-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vanilla Inflation Predicts Negative Running
本文利用最新宇宙学数据对近300个单场慢滚暴胀模型进行统计分析,发现谱指数跑动的最概然值为负,从而以超过三标准差的显著性排除了正的跑动值。
2024-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Linear Inflation from Running Kinetic Term in Supergravity
提出了一类暴胀模型,其中暴胀子动力学项的系数随能量标度迅速变化。这可能会发生,特别是如果暴胀子在暴胀过程中移动了很长的距离,如在大规模暴胀的情况下。动力学项的特殊行为为构造暴胀模型开辟了一条新的途径。作为一个具体的例子,我们构造了一个超引力下的线性暴胀模型。建立一个沿着同一条线具有分数幂的混沌膨胀模型是很简单的。有趣的是,暴胀后,由于运动动力学项的存在,势能呈现出不同的形式。
2010-08-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Black Hole Dark Matter and LIGO/Virgo Merger Rate from Inflation with Running Spectral Indices: Formation in the Matter- and/or Radiation-Dominated Universe
我们研究的可能性来解释整个暗物质丰度的原始黑洞(PBH)或解释合并率的双黑洞估计的引力波探测LIGO/处女座。我们假设PBH起源于一个辐射或物质占主导地位的时代,从大的原始曲率扰动产生的通货膨胀。我们采取一个简单的模型无关的方法,考虑通货膨胀与大运行的频谱指数参数化的$n_\text{s}, α_\text{s}$,和$β_\text{s}$与观测范围一致。合并率由具有辐射主导时代产生的$\mathcal{O}(10)$ $M_{\odot}$质量的PBH拟合。那么跑步的跑法应该是$β_\text{s} \sim 0.025$,可以通过以后的观察来检验。另一方面,如果适当实现一组运行参数,则暗物质的整体丰度与早期物质主导时代产生的具有小行星质量的PBH($\mathcal{O}(10^{-17})~M_{\odot}$)一致。
2018-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
What We Can Learn from the Running of the Spectral Index if no Tensors are Detected in the Cosmic Microwave Background Anisotropy
在本文中,我们的假设下,没有张量从通货膨胀将在未来测量的专用实验,并认为,虽然单场慢卷模型的通货膨胀的频谱指数的运行将很难被检测到,在多场模型的运行可以很大,由于其强相关性与非高斯。因此,运行的检测可能与充气期间存在多于一个的有效标量自由度有关。
2015-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-minimal (self-)running inflation: metric vs. Palatini formulation
本研究针对暴胀子与引力非最小耦合、自诱导辐射修正主导的四次暴胀模型,对比度规和Palatini两种引力表述及两种重整化标度方案的结果,并讨论其与Planck任务最终数据的兼容性。
2021-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Starobinsky-like inflation and running vacuum in the context of Supergravity
我们在量子场论(QFT)的框架内描述了早期宇宙的原始暴胀阶段,它可以被看作是早期真空衰变的有效作用。有趣的是,该模型解释了暴胀阶段进入标准辐射状态的“优雅退出”。这里考虑的QFT框架是超引力(SUGRA),更具体地说,是一个现有的公式,其中Starobinsky型暴胀(de-Sitter背景)在积分出引力子场的(动力学诱导的)质量相后,从量子修正中出现。我们还表明,在这个模型中的有效作用的结构是一致的重整化群(RG)运行的宇宙学参数的一般思想,具体地说,它遵循相应的RG方程的真空能量密度作为哈勃率的函数,$ρ_Λ(H)$。总的来说,我们的综合方法相当于一个具体的模型实现的通货膨胀所引发的真空衰变在一个基本的物理背景下,事实证明,也可以扩展到宇宙演化的剩余时代,直到目前的暗能量时代。
2016-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-standard hierarchies of the runnings of the spectral index in inflation
最近对宇宙微波背景调查的分析揭示了可能存在谱指数运行的非平凡运行的暗示。如果未来的实验证实了这些暗示,那么它将证明暴胀模型的强大功能,排除简单的单场模型。我们讨论了如何在多场模型中的等曲率扰动可以被调用,以产生大的运行在一个非标准的层次结构,并发现,一个极小模型能够实际实现这将是一个非正则动力学结构的两个领域的模型。我们还考虑了替代方案,如可变的光速模型和正则量子引力效应及其对光谱指数运行的影响。
2017-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A double-running inflaton mass for a flat potential and an assisted hilltop inflation
我们提出了一个方案,使暴胀子的潜力从原点的小场慢卷暴胀。在这种情况下,暴胀子质量平方通过一个重整化群,它不仅依赖于暴胀子场,而且依赖于一个辅助场。由于辅助场的参与,可以自然地设置慢滚充气的初始条件,并且可以通过场的真空期望值来平坦充气势。应用这一思想,我们提出了一个方案的通货膨胀,在这里称为\textit{assisted hilltop inflation},这是免费的初始条件和平坦性问题的通货膨胀。
2018-06-12 astro-ph.CO hep-ph
Running Spectral Index from Large-field Inflation with Modulations Revisited
我们重新审视调制的大场膨胀模型,根据最近发现的原始B模式极化的BICEP2实验,其中,当结合普朗克+ WP + highL数据,给出了一个强烈的暗示,在小尺度的CMB温度波动的额外抑制。这样的抑制可以解释由一个运行的光谱指数。事实上,本文的两位作者(TK和FT)指出,张量模扰动和谱指数的大规模运行的存在是具有调制的大暴胀模型的自然结果。我们发现,这也适用于最近提出的多自然暴胀,其中暴胀子的潜力由多个正弦函数,因此调制是一个内置的功能。
2014-06-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Chaotic inflation with curvaton induced running
虽然尘埃污染现在似乎是最近的BICEP 2数据和普朗克数据之间的明显张力的一个可能的解释,我们将在这里探讨的结果,一个大的运行在光谱指数的建议,由BICEP 2合作作为一个替代解释的明显的张力,但这将是在冲突的预测最简单的模型的混乱的通货膨胀。大场混沌模型对紫外物理敏感,因此,BICEP 2合作提出的光谱指数的非平凡运行,如果是真的,可以告诉我们一些关于紫外完成暴胀的额外新信息。然而,在我们能够充满信心地得出如此有力的结论之前,我们首先必须仔细排除所有的替代方案。假设单项混沌暴胀是正确的暴胀理论,因此,我们探讨的可能性,运行可能是由于其他一些UV敏感度较低的自由。作为一个例子,我们问是否有可能的曲率扰动谱有一个曲率的贡献,这弥补了大运行的频谱。我们发现,这种效应可能会掩盖我们可以提取的关于紫外线物理学的信息。我们还研究了不同的模型,这可能会导致一个大的负的内禀运行的曲率。
2014-09-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Running Spectral Index from Inflation with Modulations
我们认为,一个大的负运行的谱指数,如果得到证实,可能表明有丰富的结构在暴胀子潜力,这导致在一个相当大的(积极和消极的)运行的谱指数在所有尺度。结果表明,最近的CMB数据所建议的运行谱指数的中心值可以很容易地解释与叠加的周期振荡的暴胀子势。与恒定运行的情况相比,扰动谱在小尺度下由于重复调制而增强。我们提到,在小尺度上的这种功能可能会看到21厘米的观测在未来。
2011-01-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the running of the spectral index to all orders: a new model dependent approach to constrain inflationary models
在传统的模型无关方法中,原始扰动的功率谱由谱指数、谱指数的运行、运行的运行和张量标量比等自由参数来表征。在这项工作中,我们表明,至少对于简单的暴胀势,人们可以找到原始的标量和张量功率谱,正是通过重新计算所有的运行条款。在这种依赖于模型的方法中,我们扩展了关于主尺度的功率谱,找到了一些单场暴胀模型的e-折叠数的函数的系列项。有趣的是,对于这里研究的可行模型,可以对所有项求和并评估功率谱的确切形式。这反过来又给出了更准确的参数化的具体模型在这项工作中研究。最后将我们的结果与最近的宇宙微波背景数据进行了比较,发现我们的新功率谱与数据符合得很好。
2016-04-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Running Kinetic Inflation
我们研究了一个最近提出的运行动力学暴胀模型,其中暴胀子势变得平坦,由于在大的暴胀子场值的动力学项的快速增长。作为具体的例子,我们建立了各种超引力混沌膨胀模型,例如二次,线性和分数幂的潜力。在超对称极限下,暴胀子在势能极小值处往往是无质量的,这导致了许多有趣的现象。首先,轻暴胀子质量极大地缓解了严重的热和非热引力子问题。第二,暴胀后自然存在着动能历元,这可能会增强重力波。第三,由于暴胀子很轻,它很可能与希格斯扇区耦合,成功地再加热。暴胀子和它的超伙伴暴胀子可能在LHC中产生。有趣的是,暴胀子可以是暗物质,如果它是最轻的超对称粒子。
2010-08-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Running inflation with unitary Higgs
我们考虑了在单位化Higgs暴胀中的重整化群(RG)改进的暴胀子势,其中原始的Higgs暴胀通过加入一个sigma模型类型的实单重标量而被单位化.希格斯玻色子的σ场耦合,这是为了再现希格斯玻色子在σ标量阈值以下的大的非最小耦合,也提高了标准模型真空稳定性,由于RG运行。此外,相同的σ场耦合决定了再加热温度或折叠次数。考虑到在模型中的efoldings的数量的不确定性,我们表明,环路校正的光谱指数和张量标量比是一致的9年WMAP和新的普朗克数据在1sigma。
2013-04-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reconstructing slow-roll Scalar-Tensor Gauss-Bonnet single field inflation from running spectral data
Faculty of Science, Mohammed V University(穆罕默德五世大学理学院);IFT, Dep. de Física, Univ. de Murcia(穆尔西亚大学物理研究所);TH-division, CERN(欧洲核子研究中心理论部)
本文研究了标量-张量模型中慢-roll近似下观测量的理论预测,包括谱指数、标量-张量比及其运行和运行的运行,并探讨了这些参数之间的约束关系,结合最新普朗克观测数据进行分析。
2026-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Running vacuum and H^4-inflation
本研究提出基于纯QFT效应的RVM-inflation机制,通过计算真空有效作用量发现极早期宇宙中哈勃率高次幂(最低H^4)主导引发快速暴胀,无需额外inflaton场,区别于Starobinsky暴胀。
2025-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic inflation as a renormalization-group flow: the running of power spectra in quantum gravity
我们研究了暴胀宇宙学中功率谱从de Sitter不动点出发的重整化群流。贝塔函数由背景度量的方程提供。标量和张量涨落的谱服从RG演化方程,在超视界极限反常维数为零。通过根据前导和次前导日志组织微扰展开,我们计算谱指数、它们的游程、游程的游程等,到具有伪子的量子引力中的次前导对数顺序(即,理论$R+R^{2}+C^{2}$与用于$C^{2}$的假处方/投影)。我们表明,这些数量的光谱在一个普遍的方式。我们还计算了$r=-8n_{T}$关系的第一个修正,并提供了一些量子引力的预测,希望在不久的将来可以测试。
2021-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Running-Mass Inflation Model and Primordial Black Holes
我们重新审视运行质量暴胀模型是否允许形成原始黑洞(PBH),这些黑洞的寿命足够长,可以作为暗物质的候选者。我们将最近的宇宙学数据,包括WMAP 7年的结果。此外,我们还包括了功率谱的谱指数的“运行的运行”,以及暴胀子质量项的“运行的运行”的重整化群。我们的分析表明,在这种情况下,仍然有可能形成足够重的,因此寿命长的PBH。作为一个副产品,我们表明,在暴胀子潜在的附加项仍然不允许显着的负运行的谱指数。
2011-04-08 astro-ph.CO hep-ph
The challenge for single field inflation with BICEP2 result
通过BICEP 2协作的B模式功率谱的检测约束透镜- $Λ$ CDM模型的张量-标量比$r=0.20^{+0.07}_{-0.05}$。这个大值与{ \em Planck}结果的一致性需要大量运行光谱指数。张量标量比的大值和谱指数的运行对单场暴胀提出了挑战。对于混沌暴胀,张量标量比越大,谱指数的游程越小。对于自然暴胀,谱指数的运行绝对值有一个上限。
2014-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ambiguity in running spectral index with an extra light field during inflation
在暴胀开始时,可能会有额外的动态标量场,它们将在暴胀结束前很快消失(变为静态)。在多场暴胀的情况下,这些额外的自由度可能会改变曲率扰动的原始谱的时间依赖性。有可能去除在$N_e\sim 60$之前引入额外数量的e-折叠的这样的场,然而由于Lyth界限,这样的额外e-折叠可能使trans-Planckian问题更糟。我们表明,这种额外的标量场可以改变运行的光谱指数,使校正的$\pm 0.01$没有增加显着的贡献的光谱指数。对谱指数(和振幅)的校正在考虑校正谱的全局行为时可能是重要的,尽管在枢轴尺度上估计谱及其谱指数时可以忽略它们。光谱指数运行中的模糊性,可能是由于这样的领域,可以用来消除BICEP 2和普朗克实验之间的紧张关系。
2015-01-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Negative running prevents eternal inflation
目前来自普朗克卫星和BICEP 2望远镜的数据,在$2 σ$水平附近,有利于暴胀引起的曲率扰动的光谱指数为负。我们发现,对于负运行的$α< 0$,曲率扰动振幅有一个最大的尺度大于我们目前的地平线大小。不存在永恒暴胀的一个条件是曲率扰动振幅在超视界尺度上总是保持在1以下。对于普朗克给出的$n_{\rm S}$的当前边界,这对应于运行的$α< - 4 \times 10^{-5}$的上界,因此,只要运行在视界之外的标度上保持为负,即使是标量谱指数的微小运行也足以防止永恒暴胀的发生。在单场通货膨胀模型中,负运行与通货膨胀的有限持续时间相关联:我们表明,即使在通货膨胀持续时间与$10^4$ e倍一样长的情况下,也可能不会发生永恒的通货膨胀。
2014-06-04 astro-ph.CO
Reconstructing inflationary potential from BICEP2 and running of tensor modes
在本文中,我们将分析一个单一的暴胀子场,这将产生一个大的张量标量比的亚普朗克漂移的约束,同时解释宇宙微波背景辐射(CMB)的温度各向异性。特别是,我们试图通过在场$ϕ_0\ll M_p$和场位移$Δϕ\ll M_p$(其中$M_p$是约化普朗克质量)附近约束$V(ϕ_0), V^{\prime}(ϕ_0), V^{\prime\prime}(ϕ_0), V^{\prime\prime\prime}(ϕ_0)$和$V^{\prime\prime\prime\prime}(ϕ_0)$来重建暴胀势。我们将提供,第一次,一组新的{PDMATHAMR一致性}的次普朗克漂移的暴胀场的关系,这将有助于我们区分次与超普朗克模型的通货膨胀。对于一般的单场暴胀势,我们将能够对势能密度施加严格的限制:$2.07\times10^{16} {\rm GeV}\leq\sqrt[4]{V_{\star}}\leq 2.40\times 10^{16} {\rm GeV}$,其中暴胀可以发生在$0.066 \leq\frac{\left |Δϕ\right|}{M_p}\,\leq 0.092$内的平坦势上,满足以下观测约束:(普朗克+WMAP-9+高L+ BICEP 2)。然后,我们提供了一个预测的频谱倾斜($n_{T}$),运行($α_{T}$)和运行($κ_{T}$)的张量模式在窗口内,$-0.019<…
2014-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Running primordial perturbations: Inflationary Dynamics and Observational Constraints
暴胀宇宙学提出,早期宇宙经历加速膨胀,在简单的情况下,由单个标量场或暴胀子驱动。暴胀子势的形式决定了密度扰动和引力波的初始谱。我们表明,通货膨胀的持续时间与BICEP 3/凯克界的引力波背景上的约束意味着更高的衍生物的潜力是非平凡的置信度为99%。这些项有助于密度扰动谱的尺度依赖性或运行。我们澄清了在这个极限下暴胀的"普适性类",表明一个非常小的引力波背景可以与一个更大的运行相关。如果未完成的实验没有观测到引力波背景,如果暴胀在慢滚膨胀中的三阶得到很好的描述,那么运行将处于可探测性的阈值。
2022-09-15 astro-ph.CO hep-th
The Simple Single Field Inflation Models and the Running of Spectral Index
BICEP 2实验在$7σ$水平上排除了张量标量比$r=0$,证实了原初引力波的存在.这个大的$r$值与{ \em Planck}数据的一致性需要标量光谱指数的大的负运行$n'_s$。本文提出了两类具有简单势的单场暴胀模型,研究了模型与BICEP 2和{ \em Planck}观测一致的可能性.本文提出的一种模型在超重力模型建立中得以实现。这些模型不能提供所需的$n'_s$,即使两者都可以拟合张量标量比和谱指数。
2014-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Running into tension: primordial black holes from ultra-slow-roll inflation, spectral running, and the Hubble tension
University of Trento(特伦托大学);Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN(特伦托基础物理与应用研究所(TIFPA)-意大利国家核物理研究所);New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校)
研究超慢滚暴涨模型预测的负谱运行与ACT CMB数据中正运行提示之间的紧张关系,并分析早期暗能量等新物理对谱运行及原初黑洞模型可行性的影响。
2026-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Renormalization Group Improved Higgs Inflation with a Running Kinetic Term
考虑到相关耦合常数的重整化群演化,研究了一个带有运动动力学项的Higgs暴胀模型。具体来说,我们研究了两种类型的运行动力学希格斯通货膨胀,其中的暴胀子潜力是由二次或线性项潜在的希格斯场规范化的框架。我们在双圈水平上求解了重整化群方程,计算了标量谱指数和张量标量比。我们发现,即使考虑了重整化群效应,CMB观测也排除了二次暴胀,而线性暴胀仍然是允许的。
2016-07-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Running of the Spectrum of Cosmological Perturbations in String Gas Cosmology
我们计算了弦气体宇宙学中宇宙学扰动谱的运行,利用了早期哈格多恩阶段和后期辐射阶段之间的过渡的平滑参数化。我们发现,在简单的单标量场暴胀模型的运行具有相同的符号。它的大小与$(1 - n_s)$($n_s$是光谱的斜率指数)成正比,因此它在参数上比暴胀宇宙学中的大,在暴胀宇宙学中它与$(1 - n_s)^2$成正比。
2017-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Flat Direction Inflation with Running Kinetic Term and Baryogenesis
考虑了最小超对称标准模型中的一个平坦方向充当暴胀子场并实现大场暴胀的可能性。这是通过在平面方向上引入广义移位对称性来实现的,这使我们能够在大的场值上控制暴胀子势。在暴胀之后,广义位移对称性所允许的高阶项会自动导致场的螺旋运动,从而产生宇宙的重子数,而重子等曲率涨落则被抑制。
2014-08-25 astro-ph.CO hep-ph
ACT Data and Positive Running of the Spectral Index for Scalar Theory and Modified Gravity
ICREA(加泰罗尼亚高级研究院);Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC)(空间科学研究所);Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki(萨洛尼卡亚里士多德大学物理系);Center for Theoretical Physics, Khazar University(阿塞拜疆可汗大学理论物理中心)
本文研究了在暴胀理论中谱指数运行为正的可能性,通过分析ACT数据和其他物理证据,探讨了在最小耦合标量场引力和修正引力中如何获得正运行的谱指数,并指出Einstein-Gauss-Bonnet理论在兼容GW170817事件的情况下,可以轻松实现正运行的谱指数。
2026-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Choice of Quantum Vacuum for Inflation Observables
University of Edinburgh(爱丁堡大学);Universidade do Estado do Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学)
本文研究了在暴胀时期采用α真空而非标准Bunch-Davies真空对暴胀观测量的影响,比较了不同初始真空状态下的标量谱指数、其运行及运行的运行,并论证了α真空的能量尺度可截断于哈勃尺度,不违反当前实验限制。
2026-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pole inflation from non-minimal coupling to gravity
将正则标量变换到爱因斯坦坐标系可以给出一个多场推广的极点暴胀(即一个标量有一个发散的动力学项),在与场相关的普朗克质量为零。然而,要获得吸引子,标量势必须服从某些非一般条件。这些在具有无量纲耦合的量子场论中自动满足。由此产生的极膨胀模型具有由耦合的完全RG运行确定的特殊膨胀预测。可接受的预测张量/标量比出现微扰,但适度大的耦合,所以我们探讨可能的QFT运行:禁闭,IR固定点,和UV固定点。
2022-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stringy-Running-Vacuum-Model Inflation: from primordial Gravitational Waves and stiff Axion Matter to Dynamical Dark Energy
在以前的工作中,我们推导出了弦宇宙的运行真空模型(RVM),它提供了一个有效的描述从暴胀到现在的时代的四维弦启发宇宙学的演变。在这个“弦RVM”版本的背景下,假设早期宇宙的特征是纯粹的引力自由度,来自无质量的引力弦多重态,包括反对称张量场。后者起着重要的作用,因为它的对偶产生了一个“刚性”的引力轴子“物质”,这反过来又耦合到引力异常项,假设在早期时代是非平凡的。在存在原始引力波(GW)扰动的情况下,这种反常耦合导致类似于RVM的动力学暴胀,而没有外部暴胀子。我们在这里回顾这个框架,并讨论潜在的场景生成这样的原始GW,其中形成不稳定的域壁,最终崩溃的非球对称的方式,引起GW。我们还注意到,在后暴胀时代,当产生适当的势能时,同一类型的“刚性”轴子物质可以提供宇宙中的暗物质(DM)的(一部分),它很可能是超轻的,这取决于弦启发模型的参数。总而言之,RVM暴胀的新(弦)机制保留了原始(更唯象的)RVM的基本结构,以及它的主要优点:即,一种优雅退出和产生大量熵的机制,能够解释视界问题。它还预言了公理暗能量和目前宇宙中存在的本质型温和动力学暗能量(DE),两者都是宇宙演化暴胀阶段的“活化石”。
2020-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A falsely fat curvaton with an observable running of the spectral tilt
在慢滚暴胀中,光谱倾斜的运行一般与尺度不变性偏差的平方$α_s \propto (n_s-1)^2$成比例,因此目前无法检测到。我们提出了一种机制,能够产生一个更大的运行内慢卷。该机制是基于一个曲率场与一个大的质量项,和一个时间演化的归一化。这可能发生在例如存在演化径向方向的复杂场的角方向上。在质量项和归一化的变化率之间的单一调谐的代价下,可以在CMB尺度下有效地使弯曲变轻,从而给出与观测一致的光谱倾斜。亮度在稍后的时间不被保留,导致光谱倾斜的可检测的运行。这种机制表明,具有大质量项的场不一定与暴胀物理解耦,并为暴胀模型的建立提供了一种新的工具。
2014-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matching and running sensitivity in non-renormalizable inflationary models
大多数与普朗克数据一致的暴胀模型依赖于不可重整化算子的存在。如果与低能粒子物理学建立联系,重整化群(RG)引入了对紫外线(UV)物理学的敏感性,这在确定暴胀预测方面至关重要。我们分析了这种效果的标准模型(SM)增加了非最小导数耦合到重力。我们的设置减少到SM的希格斯场的小值,并允许在相反的大字段制度的通货膨胀。暴胀区域中的单圈β函数是使用协变方法计算的,该方法正确地解释了场空间流形的非平凡结构。我们运行的SM参数从电弱的膨胀尺度,匹配的耦合不同的有效场论在两个制度之间的边界,在那里我们还包括阈值校正,参数化的影响,从紫外物理。然后,我们计算的频谱指数和张量标量比,发现RG流校正可以是决定性的:一个场景,被排除在树的水平可以复活,反之亦然。
2020-05-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Radiative Corrections from Heavy Fast-Roll Fields during Inflation
本文研究了重场在快滚相变过程中对暴胀子势的辐射修正。我们发现,一个对数的一圈修正涉及到这个领域的暴胀子潜在的可以诱导一个临时运行的频谱指数。诱发的运行可能是一个短的强运行的突发,这可能与宇宙微波谱中观测到的大尺度异常有关,或者延伸到许多e折叠上,维持一个有效的恒定运行,以便在未来寻找。我们实现这一点,在一般类的模型,其中的影响是通过一个沉重的信使字段坐在其最小值介导的。有趣的是,在本框架内,这是一个通用的结果,一个大的运行意味着一个小的场模型与消失的张量标量比,规避正常的期望,小的场模型通常会导致一个不可观测的小运行的光谱指数。一个可观察到的张量模式也可以容纳,但令人惊讶的是,这需要运行引起的曲率。如果即将到来的观测结果与小膨胀场模型预测的小张量标量比一致,那么本研究作为一个明确的例子,与一般预期的运行将是不可观测的相反。
2015-06-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New- vs. chaotic-inflations
我们发现,“螺旋”模型的新的通货膨胀,可以通过实验确定主要是他们的积极的频谱运行与大多数混乱的通货膨胀模型,通常在$\mathcal{O}(10^{-4}-10^{-3})$的范围内有负的运行直接对比。
2016-02-29 astro-ph.CO hep-ph
The $\barΛCDM$ cosmology: from inflation to dark energy through running $Λ$
也许我们的宇宙在加速膨胀中最深的奥秘是存在一个微小而严格的宇宙学常数$Λ$。它的大小比粒子物理学的标准模型中预期的要小很多个数量级。然而,一个膨胀的宇宙不应该有一个静态的真空能量密度。我们应该观察到膨胀率为$H$的$δΛ(t)\sim R\sim H^2(t)$的温和动力学行为。与此同时,人们很自然地认为,原始真空能量的巨大价值(可能与某种大统一理论有关)是最初暴胀阶段的原因。在传统的暴胀子模型中,这种相位是在宇宙演化的早期手工插入的,并假设它在辐射时期符合协调$Λ$ CDM制度。在这里,相反,我们考虑一类动态真空模型,它将一个单一的真空结构$\barΛ(H)$的快速阶段的膨胀,其次是辐射和冷物质的时代,直到实现我们的暗能量宇宙。模型的早期行为与Starobinsky的暴胀相似,并为大熵问题提供了一个解决方案。它与哈勃膨胀和结构形成的最新宇宙学数据兼容,并呈现出独特的观测特征,可以在不久的将来进行测试。
2015-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Renormalization-Group Running Induced Cosmic Inflation
作为宇宙学标准模型的一个可行的候选人的贡献,我们在这里表明,暴胀前的量子涨落可以提供一个长期寻求的暴胀场的初始条件的情况。我们的建议是基于这样的假设,即在非常高的能量(高于暴胀的能量标度),真空期望值(VeV)的字段被困在一个假真空,然后,由于重整化群(RG)运行,势开始平坦向低能量,最终趋于凸的一个,使字段滚下到真正的真空。我们认为,建议的机制应适用于大类的通货膨胀潜力与多个凹区。我们的研究结果有利于粒子物理学起源的混乱,大领域的通货膨胀模型,因为我们消除了需要在大统一尺度的大领域波动。在我们的分析中,我们提供了一个这样的暴胀势的具体例子,其参数可以调整,以再现现有的宇宙学数据具有良好的精度。
2020-07-08 astro-ph.CO hep-th
Running Inflation in the Standard Model
一个与曲率有较大耦合的相互作用标量场可以支持一个独特的暴胀宇宙方案。这在以前已经讨论过标准模型希格斯场,处理经典或在领先的对数近似。在这里我们用重整化群方法研究量子理论。在这个模型中,有效普朗克质量和耦合的运行都很重要。宇宙学预言与现有的WMAP 5数据一致,0.967 < n_s < 0.98(对于N_e = 60)和可忽略的重力波。我们发现光谱指数和希格斯质量之间的关系是急剧变化的m_h ~ 120-135 GeV(取决于顶部的质量),在未来,这种关系可以测试对普朗克和LHC的数据。我们也简要地评论如何类似的动态可能会出现在更一般的设置,并讨论我们的假设从有效场论的观点。
2009-07-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation and the Scale Dependent Spectral Index: Prospects and Strategies
我们认为谱指数的运行是对暴胀本身和极早期宇宙整体演化的一种探测。调查一组简单的单场暴胀模型,我们证实,运行的幅度是相对一致的,不像张量振幅,这是由数量级变化。鉴于这一目标,我们确认,运行是潜在的检测未来的大尺度结构或21厘米的观测,但只有最未来的测量可以区分这些模型的基础上,他们的运行。对于任何特定的暴胀情景,运行指数和未知的暴胀后膨胀历史的组合会导致光谱指数预测值的理论不确定性。这种效应可以很容易地支配普朗克及其后继者用来测量光谱指数的统计不确定性。更积极的是,即将到来的宇宙学实验通过限制与任何特定的暴胀模型相关的再加热历史,为暴胀结束后的“原始黑暗时代”打开了一扇窗户,从而提供了一个有趣的TeV和GUT尺度之间的物理学探索。
2011-01-31 astro-ph.CO hep-ph
The propagating speed of relic gravitational waves and their refractive index during inflation
如果张量模的折射率在传统的暴胀膨胀阶段增加,则残余引力子谱向高频倾斜。两个明显不同的参数化的这种效果被证明是相关的四维度量通过一个共形因子,涉及折射率本身的重新缩放。在MHz区域中具有最大值的非单调光谱对应于在膨胀结束之前终止的折射率的有限变化。在探索了一个通用的方法,包括到目前为止提出的,我们估计所需的灵敏度预测的引力辐射的直接检测,并证明了允许的参数空间的区域范围内的一些计划探测器操作的音频波段(如Ligo/处女座和卡格拉)或在兆赫波段(如丽莎,BBO和Decigo)。
2018-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lyth bound revisited
在一般的正则单场慢卷暴胀模型中,特别是谱指数$α_s$和/或谱指数$β_s$的运行不可忽略的模型中,假定暴胀过程中暴胀子在场空间中的漂移距离小于Planck尺度,得到了CMB尺度下张量标量比的上界,即$r_{*,max}$.我们发现,$r_{*,max}\simeq 7\times 10^{-4}$的$n_s=0.9645$没有运行和运行的运行,$r_{*,max}$显着放宽到${\cal O}(10^{-2}\sim 10^{-1})$的顺序在膨胀模型与$α_s$和/或$β_s\sim +{\cal O}(10^{-2})$,这是勉强首选的普朗克2015年的数据。
2015-04-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Warm inflation dissipative effects: predictions and constraints from the Planck data
我们探讨了暖膨胀情景的理论预测,在两个不同的耗散制度,几个代表性的原始潜力。众所周知,暖暴胀能够降低张量标量比,恢复了几个被最近的宇宙微波背景数据排除在冷暴胀背景下的原初势。在这里,我们表明,它也能够产生一个运行的运行$n_s"$积极和普朗克数据范围内。这是非常值得注意的,因为标准冷膨胀模型不能证明当前对$n_s"$的正约束的指示。我们实现了一个参数化的原始功率谱能够考虑到高阶效应的运行的频谱指数和运行的运行,我们进行统计分析,使用最新的普朗克数据来约束耗散效应。我们发现,即使对于那些在最简单的冷暴胀情景中被排除的势能,暖暴胀也能以良好的统计显著性解释当前的观测值。
2016-10-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Blue running of the primordial tensor spectrum
我们研究的可能性,积极的频谱指数的原始张量扰动的功率谱在暴胀过程中产生的光的检测的B模式偏振的BICEP 2合作。我们发现,蓝倾斜一般是可能的慢滚参数衰减迅速。我们提出了两个已知的例子,其中可以得到一个积极的张量功率谱谱的谱指数。我们还简要讨论了其他一致性检验,以进一步研究通货膨胀动态。
2014-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable Gravitational Waves and Spectral Index Running in Small Single Field Inflationary Models
我构造了一类暴胀的单个小场模型,它可以预测在宇宙微波背景各向异性中可观测到的引力波信号,这与流行的观点相反。谱指数,它的运行,张量标量比和e折叠的数量可以覆盖所有的参数空间目前允许的宇宙学观测。这类模型的一个独特之处是它们能够根据最近的宇宙微波背景观测结果预测负谱指数。我从有效场论的角度评论新的一类模型,并表明,如果无量纲三线性耦合是小的,所需的一致性,然后观察到的光谱指数运行意味着一个高尺度的通货膨胀,因此可观察到的引力波信号。
2009-10-28 astro-ph.CO
Constraints for the running index independent of the parameters of the model
通过完全按照标量指数$n_s$和张量标量比$r$来写标量谱指数的运行,我们能够对与所讨论的模型的参数无关的暴胀模型施加约束。我们写的自然通货膨胀,突变山顶通货膨胀和Starobinsky模型的类型的两个模型的运行指数的解析表达式。用于运行的所得公式仅依赖于$n_s$和/或$r$,并且将随着附加条件和观测约束标量和张量到标量索引而进一步收紧运行索引。
2021-01-26 astro-ph.CO gr-qc
The Inflaton that Could : Primordial Black Holes and Second Order Gravitational Waves from Tachyonic Instability induced in Higgs-$R^2$ Inflation
希格斯粒子自耦合的运行可能导致早期宇宙学中的许多现象。在本文中,我们介绍了一种情况下,希格斯运行诱导转弯的轨迹通过一个区域的快子质量,导致时间的快子增长的曲率功率谱。希格斯粒子引起的这种效应留下了原始黑洞和随机引力波形式的现象,拟议中的GW天文台将能够在不久的将来进行探测。
2022-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Corrections to the Stochastic Gravitational Wave Background
研究了暴胀过程中产生的引力波的原初随机背景的单圈修正。而在单钟系统中,在慢滚的首阶,量子修正使振幅保持无标度,当对称性破缺的模式不同时,情况就不同了。特别是,当空间的超同态在暴胀过程中也被打破时,就像固体暴胀一样,会产生外动量的对数运行。我们把对数运行的出现与膨胀不变性的自发破坏联系起来。在未来的高灵敏度CMB极化和GWs实验中,运行可能有助于区分单时钟和其他通货膨胀模型。
2022-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological constraints on slow-roll inflation: an update
根据最近的宇宙学观测,我们提供了新的更新的限制慢卷膨胀在不同的扩展方案以外的$Λ\rm{CDM}$宇宙学模型。随着通常的六个参数,我们同时改变不同的组合的附加参数,包括运行的标量谱指数$α_s$,它的运行运行$β_s$,张量振幅$r$和空间曲率$Ω_k$。从普朗克2018年的数据中,我们没有发现标量运行或运行运行的证据,而分析阿塔卡玛宇宙望远镜数据结合WMAP 9年的观测数据,我们发现非零$α_s$和$β_s$的偏好分别为2.9 $σ$和2.7 $σ$。无论如何,当张量振幅可以在模型中变化或$β_s$固定为零时,这种偏好会降低。$r$的上界仅受附加参数的轻微影响,而数据集的差异会显著改变不同暴胀模型之间的兼容性,有时会导致不一致的结论。
2021-11-24 astro-ph.CO gr-qc
Running of the Spectral Index and Inflationary Dynamics of $F(R)$ Gravity
在这项工作中,我们将提供一个模型无关的一般计算运行的光谱指数真空$F(R)$重力。为了给出真空$F(R)$引力理论的一般$n_s-r$关系,我们将利用谱指数和张量标量比的函数形式。正如我们所示,可行的$F(R)$重力理论可以分为两类模型,就其预测的运行光谱指数。$R^2$吸引子模型预测了光谱指数在$-10^{-3}<a_s<-10^{-4}$范围内的运行,这将它们分类为大多数暴胀标量场模型所属的同一普适类。我们提供了三种这样的模型,我们详细验证了我们的说法。然而,存在可行的$F(R)$重力模型,其谱指数在$-10^{-3}<a_s<-10^{-4}$范围之外运行,并且在某些情况下它可以是正的。我们还提出了一个$R^2$校正标量场模型,它也预测了运行的光谱指数范围$-10^{-3}<a_s<-10^{-4}$。对于我们研究的所有情况,我们没有发现任何证据表明,在原理上可以实现的最现象学上有趣的场景是拥有$r<10^{-4}$和运行的$a_s<-10^{-3}$。
2022-06-13 astro-ph.CO gr-qc
Inflation and Scale-invariant $R^2$-Gravity
在基础物理学的标度不变模型中,质量标度是由自发对称性破缺产生的。本文研究了尺度不变的$R^2$引力中的暴胀现象,其中普朗克质量是由一个标量场产生的,它是导致尺度对称性自发破缺的原因。如果标量场的自相互作用不为零,就会产生一个宇宙学常数,这个常数可能相当大。为了避免后期的微调,我们引入了另一个标量场,它在暴胀期间将经典的宇宙学常数驱动到零。在爱因斯坦框架下工作,我们发现,由于守恒的诺特流,相应的三场暴胀模型(由两个标量场和标度子组成)实际上变成了两场模型。引入在暴胀结束时取消经典宇宙学常数的场的奖励是,由于暴胀期间的熵扰动,谱指数的运行和运行的运行可以相当大,使得模型可以用未来的宇宙学实验来检验。
2021-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary universe in fluid description
我们研究暴胀宇宙学的流体描述。结果表明,暴胀宇宙的三个观测量:曲率扰动的谱指数、密度扰动的张量标量比和谱指数的运行都可以与普朗克分析相容.此外,我们重建的状态方程(EoS)的曲率扰动的光谱指数与普朗克的结果一致的流体。我们明确地表明,宇宙可以优雅地退出通货膨胀的重建流体模型。此外,我们还研究了流体模型的奇异膨胀。
2016-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency relation for $R^p$ inflation
我们考虑用$p \approx 2$进行$R^p$膨胀,允许与$R^2$膨胀有小的偏差。利用Einstein框架下的暴胀子势,我们构造了标量谱指数、张量-标量比以及标量谱指数的运行之间的一致性关系,这将有助于在未来的观测中约束对$R^2$暴胀的偏离.
2015-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph