Impact of dynamical collapse models on inflationary cosmology
暴胀在经典和量子水平上解决了几个宇宙学问题，在动机良好的暴胀模型的理论预测和观测之间有很强的一致性。本文研究了在暴胀和辐射占优时期，唯象地解决量子测量问题的动力学坍缩模型对共动曲率微扰功率谱的修正.我们发现，这些修正对于参考值的崩溃参数是强烈地可忽略的。
2021-09-01 gr-qc hep-th quant-ph
Probing pre-inflationary anisotropy with directional variations in the gravitational wave background
我们进行了详细的分析，在一个类似卡斯纳的预膨胀阶段，允许一般的三轴各向异性放大的原始引力波背景。结果表明，预测的大尺度引力波强度角分布图根据暴胀前各向异性的程度呈现出不同的拓扑模式，从而为未来的引力波全天观测提供了一个可能的暴胀前早期宇宙的探测器.我们还从宇宙微波背景的B模偏振中导出了这种各向异性引力波振幅的观测极限。
2016-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A note on testing pre-inflationary times with gravitational-waves
考虑一个基于圈量子宇宙学的简单暴胀模型。在这个框架内，我们证明暴胀并不一定在它开始之前就消除了信息，但这样的信息可能会在这些最早的时间产生的引力波的能谱中留下它的印记。
2010-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Antipodal Angular Correlations of Inflationary Stochastic Gravitational Wave Background
暴胀随机引力波背景（SGWB）的测量是未来GW实验的主要目标之一。在直接GW实验中，实现它的障碍是将通货膨胀的SGWB与其他类型的SGWB隔离开来。在本文中，作为一个可区分的签名，通货膨胀的SGWB，我们认为可检测的普遍性质：对映相关，即，来自相反方向的GW的相关性，作为视界重返的结果。已知相位相干方法对于检测SGWB中的角度相关性是无用的，这是由于擦除信号的有问题的相位因子。因此，我们调查我们是否可以构建一个相位不相干估计的强度图中的对映相关性。我们发现，这一结论取决于暴胀引力波是否具有统计各向同性。在具有统计均匀性和各向同性的标准暴胀模型中，没有一个估计量对对极相关性敏感，但不受有问题的相位因子的影响。另一方面，对于具有统计各向异性的暴胀模型，也有可能找到对映相关的非零估计。来自各向异性膨胀的SGWB与其他分量是可区分的。
2023-01-10 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussianity of Inflationary Gravitational Waves from the Field Equation
本文证明了在计算度规真空涨落产生的原初引力波双谱时，In-in方法和格林函数方法的等价性。由场方程$B_h$得到的树级双谱与以前用内-内形式主义得到的结果完全一致。在等边配置，其中$P_h$是标度不变的引力波的功率谱的比值$B_h/P^2_h$的波动的非高斯性的特征，我们表明，它是比在旁观者规范场模型弱得多。我们还利用格林函数计算了两个右手引力波和一个左手引力波的树级双谱，再现了in-in形式的结果，并表明它可以和三个右手引力波的双谱一样大.
2018-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes and oscillating gravitational waves in slow-roll and slow-climb inflation with an intermediate non-inflationary phase
我们提出了一个新的单场暴胀模型，在这个模型中，通常的慢卷暴胀通过一个短暂的中间非暴胀阶段加入到一个新的慢爬升和慢卷暴胀阶段。然后我们证明了在小尺度下原初曲率扰动可以增强，可以产生相当数量的原初黑洞（PBH），它们构成了暗物质的大部分，伴随PBH形成的标量度规扰动诱导的引力波波（GW）可以通过未来的GW实验检测到，最后但并非最不重要的是，我们的模型与最新的宇宙微波背景观测结果是一致的。值得注意的是，GW光谱在紫外区显示出独特的振荡特征，这源于短的非暴胀阶段。在GW谱中检测到这样的振荡可能表明在整个暴胀中存在这样一个非暴胀阶段，从而为我们提供了一个机会，揭示早期宇宙演化中的一个有趣时期，并将我们的模型与其他模型区分开来。
2020-09-01 astro-ph.CO gr-qc
Fate of the first traversible wormhole: black-hole collapse or inflationary expansion
我们研究数值的稳定性莫里斯和索恩的第一个可扩展的虫洞，显示以前由埃利斯是一个无质量的鬼克莱因-戈登场的解决方案。我们的代码使用双零制定球对称时空积分，数值范围涵盖了虫洞连接的两个宇宙。我们观察到，无论是在奇异或正常的无质量Klein-Gordon场的高斯脉冲的虫洞是不稳定的。如果总输入能量分别为负或正，则虫洞喉道会出现视界分叉，要么爆炸形成暴胀宇宙，要么坍缩成黑洞。当扰动的总能量变小时，就有证据表明临界解具有一定的黑洞质量或哈勃常数。塌缩时间与初始能量有明显的普适临界指数关系。对于正常的物质，比如一个穿越虫洞的旅行者，总是会坍缩成黑洞。然而，仔细平衡额外的鬼辐射可以维持虫洞有限的时间。由可压缩虫洞形成的黑洞证实了最近提出的它们之间的对偶性。暴胀的情况提供了一种机制，使时空泡沫中形成的普朗克大小的虫洞膨胀到宏观尺寸。
2002-05-11 gr-qc
Inflationary gravitational wave background as a tail effect
本文证明用于约束暴胀模型的引力波背景完全源自传播子中的尾部分，而非光锥部分，揭示了其亚光速信号本质。
2023-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes and secondary gravitational waves from inflationary model with a non-canonical kinetic term
在非正则动力学项的峰值作用下，原始曲率扰动的振幅在小尺度下可以增强7个数量级，而在大尺度下与观测结果保持一致.峰值函数和暴胀势不受此机制的限制。我们以Higgs模型和T模型为例，展示了丰富的不同质量的原初黑洞暗物质和不同峰值频率的标量诱导次级引力波是如何产生的。我们还发现，原初曲率扰动和标量诱导次级引力波的能量密度的增强功率谱可以有一个尖锐的峰值，也可以有一个宽的峰值。由增强机制产生的具有$10^{-14}-10^{-12} M_{\odot}$周围质量的原初黑洞可以构成几乎所有的暗物质，伴随原初黑洞产生的标量诱导次级引力波可以通过脉冲星定时阵和天基引力波观测站进行检测。因此，该机制可以通过原始黑洞暗物质和引力波观测来检验。
2021-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Classicalization of inflationary perturbations by collapse models in the light of BICEP2
暴胀和由此而来的原初微扰的量子起源，比BICEP 2观测原初引力波之后的任何时候都有更坚实的基础。这种范式成功的一个关键因素在于解释所观察到的宇宙学不均匀性的经典性，尽管它们是量子起源的。虽然退相干提供了对这个问题的部分理解，但单一结果的问题激发了宇宙学背景下量子坍缩模型的分析，这些模型一般修改了原始扰动的动力学，因此可以在观测值上留下印记。我们重新审视这样一个最近提出的工作模型的经典化自发崩溃\cite{Das:2013qwa}在BICEP 2的观察，寻找可能的修改张量功率谱及其影响。我们表明，它可以潜在地改变单场模型的一致性关系和精确测量的$n_T$和它的运行可以作为一个测试这样的动力学在早期宇宙。
2014-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Direct Detection of the Primordial Inflationary Gravitational Waves
暴胀宇宙学成功地解释了一些突出的宇宙学问题，包括平坦性、视界和遗迹问题。更引人注目的是实验证实了暴胀量子涨落引起的结构。然而，暴胀时代的物理学尚不清楚。宇宙微波背景（CMB）任务的偏振观测可以探测到暴胀引力波（GW）的张量模效应，并给出暴胀的能量标度。为了探索暴胀物理，需要直接观测暴胀时代产生的引力波。在这篇文章中，我们主张，直接观察这些GWs的灵敏度下降到10** gw（-23），如果前景可以分离，利用目前的预计技术发展是可能的。
2009-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum gravitational corrections to the inflationary power spectra in scalar-tensor theories
我们导出了一般单场标量-张量理论的暴胀功率谱的第一个量子引力修正，该理论包括与引力的非最小耦合、非标准标量动力学项和标量场的任意势.我们从惠勒-德威特方程的半经典展开式中得到这些修正，而惠勒-德威特方程又控制着量子引力正则方法中的全量子动力学。我们讨论了这些修正的大小和相关性，以及它们在暴胀光谱观测中的特征签名。我们比较我们的结果进行了类似的计算的最小耦合标量场与正则动力学项，并讨论了量子引力修正的非最小耦合的影响。
2019-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Gravitational Waves with LISA
原初引力波是现代宇宙学的下一个目标。它们代表了早期宇宙的一个窗口，也是暴胀时期物理学和微观物理学的唯一探测器。当GW的产生发生在比标准的单场慢滚更丰富的场景中时，GW信号在小于宇宙微波背景的尺度上也变得可能被检测到。LISA将是对CMB实验的极大补充，以提取有关原始暴胀模型的信息，特别是探测我们所知甚少的暴胀时期的各个阶段。
2016-12-20 astro-ph.CO gr-qc
$f(R)$-Gravity Generated Post-inflationary Eras and their Effect on Primordial Gravitational Waves
在这项工作中，我们将考虑一个几何产生的后暴胀时代对原始引力波能谱的影响。具体地说，我们将考虑一个后暴胀常数状态方程时代，产生的协同效应的$f(R)$重力和辐射和物质完美的流体。我们将研究两种有趣的情况，一种是状态方程参数$w=-1/3$，在这种情况下，宇宙既不加速也不减速，另一种是$w=0$，因此是一个早期的物质支配时代。为了评价与引力波能谱计算有关的暴胀观测指标，我们还考虑了常数状态方程参数era对$e$ -折叠数的影响。在$w=-1/3$和$w=0$两种情况下，原初引力波的能谱都被放大，但对于$w=0$情况，这种效应更强。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum collapse as source of the seeds of cosmic structure during the radiation era
宇宙结构的种子从一个完美的各向同性和均匀的宇宙中出现，并没有被标准版本的暴胀模型清楚地解释，因为所涉及的动力学在任何时候都保持均匀性和各向同性。D。Sudarsky和合作者在以前的论文。在所有这些工作中，暴胀子模的波函数的坍缩被限制在暴胀期间发生。在本文中，我们分析了坍缩发生在辐射时代的可能性。在暴胀子场变量必须受坍缩影响而动量变量可以或不可以受坍缩影响的条件下，可以构造一个可行的模型。另一个需要满足的条件是崩溃时间必须独立于$k$。然而，当与最近的观测数据比较时，模型的预测无法与标准通货膨胀情景提供的预测区分开来。其主要原因是由于辐射时代获得的原始功率谱与最新CMB观测结果一致的标量波动幅度相匹配。后一种约束限制了坍缩的可能次数，并确保暴胀子场对能量动量张量的贡献与辐射场的贡献相比可以忽略不计。
2014-09-29 astro-ph.CO gr-qc
Parity violation in pre-inflationary bounce
中巴TT功率谱中最大规模的功率抑制可能意味着通货膨胀前反弹的发生。我们计算了在暴胀背景下，由普遍存在于粒子物理和弦论中的引力Chern-Simons项引出的圆极化引力波，并考虑了暴胀前的反弹.圆偏振引力波在CMB末散射面上会产生TB和EB关联。我们发现，虽然在最大尺度的BB功率谱也被抑制，TB和EB功率谱在相应的尺度可能会增强。
2014-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Quest for B Modes from Inflationary Gravitational Waves
本文描述了在暴胀引力波引起的宇宙微波背景（CMB）极化中寻找旋度分量（B模）的工作。给出了暴胀的正则单场慢滚模型，解释了原初密度微扰和引力波的量子产生。它示出了如何这些引力波，然后引起在CMB极化。然后，我们描述的CMB偏振模式的几何分解成旋度自由分量（E模式）和旋度分量（B模式），并明确表明，引力波诱导B模式。我们讨论了B模式引起的引力透镜和银河前景，并显示如何两者都是区别于那些引起的通货膨胀引力波。这些B模式的实验追求所涉及的问题进行了描述，我们总结了一些正在追求的战略。最后，我们简要讨论了探测/表征暴胀引力波背景的其他途径。
2015-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How Inflationary Gravitons Affect Gravitational Radiation
我们包括单引力子圈贡献的线性化爱因斯坦方程。得到了引力辐射传播的单圈修正的显式结果。虽然抑制了一个微小的循环计数参数，这些修正增强了膨胀e折叠的数量的平方。结果之一是，微扰理论在一个很长的原始暴胀时期内崩溃了。另一个结果是，在遥远的将来，在21厘米宇宙学完全发展之后，对张量功率谱的单圈修正可能是可观测的。
2022-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Stochastic Gravitational Wave Background from the Single-Degenerate Channel of Type Ia Supernovae
我们证明了Ia型超新星（SNe Ia）在宇宙学距离的单简并通道中的积分引力波信号为星载引力波探测器（包括大爆炸观测器（BBO）和Deci-Hertz干涉仪引力波天文台（DECIGO）计划的任务）提供了连续的背景。来自超新星Ia的引力波背景在0.1 - 10 Hz的频率范围内充当噪声背景，迄今为止，人们认为除了中子星双星之外，该频率范围相对不受天体物理源的影响，因此是研究暴胀产生的原始引力波的关键窗口。虽然$\gtrsim 10^{16}$ GeV的暴胀能量标度产生的暴胀引力波背景超过了我们预测的背景范围，但对于$\sim10^{15}$ GeV的较低能量标度，暴胀引力波背景变得与Ia超新星的噪声背景相当。
2011-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic gravitational waves backgrounds: a probe for inflationary and non-inflationary cosmology
物理场景，导致高能量的随机引力波背景（频率范围从$μ$ Hz到GHz）进行检查。在某些情况下，对数能谱的典型振幅甚至可以比普通暴胀预测大8个数量级。讨论了产生的引力子的能量密度与频率的关系中的标度违反。
1999-12-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Simulating relic gravitational waves from inflationary magnetogenesis
我们提出了三维直接数值模拟的磁场和引力波（GWs）的生产在早期宇宙在低能量尺度物质为主的后暴胀再加热时代，并在随后的早期辐射时代，这是强烈的湍流。确定模型的参数，使得其避免了许多已知的物理问题，并且在再加热结束时产生在临界能量密度的0.2%和2%之间的磁能密度。在随后发展的湍流磁流体级联，磁场和GW开发的频谱，延伸到更高的频率在毫赫兹（纳赫兹）范围内的模型与再加热温度约100 GeV（150 MeV）在辐射主导的时代开始。然而，即使湍流级联是充分发展的，GW频谱显示出一个急剧下降的频率以上的峰值。这表明湍流在驱动GW方面的效率比以前认为的要低。由此产生的GW光谱的峰值很可能在空间干涉仪，脉冲星定时阵列和其他设施可访问的范围内。
2021-10-12 astro-ph.CO gr-qc
Towards the bounce inflationary gravitational wave
在跳涨情形中，跳涨是无奇性的，而跳涨的优点得到保留。我们解析计算了其原始引力波（GW）的功率谱，并给出了包括反弹相物理在内的普遍结果。光谱在大尺度下获得截止，而在截止尺度附近的振荡是相当剧烈的，这是由反弹的细节决定的。我们的工作表明，大尺度的原始引力波可能编码了暴胀前$\sim 60$倍左右的反弹物理过程。
2016-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Production of gravitational waves during preheating in the Starobinsky inflationary model
本文用格点模拟方法研究了具有非最小耦合辅助标量场的Starobinsky模型在预热过程中巨阱的产生。我们发现，随着耦合参数$ξ$的绝对值的增加，GW谱$Ω_{\rm gw}$快速增长。这是因为随着$|ξ|$的增加，共振带变宽。当$ξ<0$时，一旦膨胀结束，$Ω_{\rm gw}$就开始增长，并且比$ξ>0$的情况增长得更快。$Ω_{\rm gw}$在$ξ=-20$达到最大值（对于$ξ>0$的情况为$ξ=42$），然后以轻微的振荡下降。此外，我们发现，在预热时代产生的GW满足普朗克和下一代CMB实验的限制。
2020-07-05 astro-ph.CO gr-qc
Update on gravitational wave signals from post-inflationary phase transitions
本文针对暴胀后相变产生的引力波信号展开研究，量化了慢滚后物质主导期的影响，并基于泡间距与平均自由程的关系给出了引力波谱高频段的约束，为高频引力波探测相关研究提供了参考。
2024-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonthermal leptogenesis via cosmological gravitational particle production is tested by inflationary gravitational waves
University of Manitoba（曼尼托巴大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）；Rice University（莱斯大学）；University of Winnipeg（温尼伯大学）
研究通过宇宙学引力波测试非热轻子生成机制，探讨宇宙膨胀与右手法 neutrinos 的尺度巧合，以及通过引力波信号验证模型的可行性。
2026-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tracing Inflationary Imprints Through the Dark Ages: Implications for Early Stars and Galaxies Formation
Hassan II University（哈桑二世大学）；Virtual Institute of Astroparticle Physics（天体粒子物理虚拟研究所）；Southern Federal University（南联邦大学）；National Research Nuclear University MEPhI（国立核研究医科大学MEPhI）
研究通过分析通胀特征对早期宇宙结构形成的影响，揭示了暗物质晕和早期星系形成的物理机制，并探讨了原始黑洞作为星系种子的潜在作用。
2026-02-15 astro-ph.CO gr-qc
A quantum gravitational inflationary scenario in Bianchi-I spacetime
利用圈量子宇宙学的有效时空描述，研究了Bianchi-I时空中的$ϕ^2$暴胀模型，讨论了初始奇异性的分辨、各向同性、各向异性对暴胀量的影响以及非微扰量子引力修正下的相空间吸引子等问题.与经典理论的比较分析，包括更一般的初始条件比以前考虑在后者也进行。我们表明，在一般情况下，经典的奇异性被替换为反弹的平均标度因子在圈量子宇宙学。由于潜在的量子几何效应，暴胀子的能量密度和各向异性剪切在整个非奇异演化过程中保持有界。从任意的各向异性初始条件开始，圈量子宇宙在慢卷膨胀开始之前或之后不久各向同性。我们在圈量子宇宙学的相空间动力学中发现了一个双吸引子行为，类似于经典理论中的双吸引子行为，但具有一些额外的微妙特征。与经典理论不同，对动力学方程的量子修正使得暴胀的量不单调地依赖于圈量子宇宙学中的初始各向异性。我们的研究结果表明，一个可行的非奇异暴胀模型可以从普朗克制度的高度各向异性的初始条件。
2013-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Effects of a Pre-inflationary de Sitter Bounce on the Primordial Gravitational Waves in $f(R)$ Gravity Theories
在这项工作中，我们研究了暴胀前的德西特反弹对原始引力波能谱的影响。具体地说，我们假设宇宙是由几个演化补丁描述的，开始于de Sitter前暴胀反弹，随后是准de Sitter慢卷暴胀时代，随后是常数状态方程参数异常再加热时代，随后是辐射和物质支配时代和后期加速时代。真空$f(R)$引力可以实现反弹和暴胀时代，$f(R)$引力和完美物质流体的协同作用可以实现异常再加热和晚期加速时代。使用众所周知的重建技术，我们发现，除了从物质和辐射的统治时代，这是实现相应的物质流体的$f(R)$重力可以实现每个演化补丁。相应地，我们计算了原始德西特反弹的阻尼因子，正如我们所展示的，与没有反弹的情况相比，信号只能被一个引力波未来的实验检测到。我们详细讨论了我们的结果的后果和未来的前景。
2022-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Prospects for Direct Detection of Inflationary Gravitational Waves by Next Generation Interferometric Detectors
我们研究了未来空间引力波探测器DECIGO和BBO探测暴胀引力波背景的潜在影响。利用基于数值计算的引力波谱的精确预测，计算了混沌/自然/混合暴胀模型下每个实验的信噪比。我们研究了再加热温度对暴胀模型的影响，发现在高再加热温度下，混沌/自然暴胀模型都能探测到引力波.通过对引力波的探测，可以得到再加热温度的下限。这个下限的粒子物理的再加热温度的影响进行了讨论。
2011-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the inflationary interpretation of the nHz gravitational-wave background
提出含超慢滚阶段的单场暴胀模型，在符合 Planck 与 BICEP/Keck 观测的同时产生 nHz 标量诱导引力波，并分析其解释 NANOGrav 低频背景的特征。
2023-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An analytical approximation of the scalar spectrum in the ultra-slow-roll inflationary models
超慢卷（USR）暴胀模型预言了小尺度下的大振幅标量扰动，它可以导致原初黑洞的产生和标量诱导的引力波。一般情况下，USR模型中的标量摄动只能用数值方法得到，因为通常的慢滚近似被打破了。在这项工作中，我们提出了一种分析方法来估计标量谱，这是一致的数值结果。我们发现USR暴胀模型预言了引力波的标量谱和能谱中存在一个幂律斜率的峰，并导出了谱指数与暴胀势的关系式.反过来，USR区域附近的暴胀势可以从引力波能谱的负谱指数重建。
2020-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary gravitational waves in the effective field theory of modified gravity
在修正引力的有效场论方法中，我们导出了平坦各向同性宇宙学背景下张量扰动的二阶作用量和运动方程。这种分析适应了广泛的引力理论，包括Horndeski理论，它的推广，以及空间导数高于二阶的理论（例如，Horava-Lifshitz引力）。通过考虑高阶空间导数引起的修正和对de Sitter背景的慢滚修正，我们得到了张量模的暴胀功率谱。我们还表明，在具体的修改引力理论的首阶谱可以映射到广义相对论下的非形式变换。我们的一般公式将是有用的约束膨胀模型从未来的精确测量的B模式极化的宇宙微波背景。
2015-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary electroweak/particle phase transitions and new classical gravitational waves on CMB
早期宇宙中的粒子相变包括电弱相变和大统一相变是研究得很好的课题。指出在暴胀附近存在新的粒子相变。这些新的暴胀粒子相变，如果是一级的，可能会产生低频引力波（GW）由于气泡动力学，留下印记的宇宙微波背景（CMB）。与由真空涨落产生的几乎尺度不变的原始GWs不同，这些气泡产生的GWs是经典的，并且具有尺度相关的B模谱。如果与暴胀子解耦，则暴胀过程中的电弱相变可以作为再加热后的电弱相变的镜像，其中重子不对称性可以通过电弱重子生成（EWBG）产生。第二个新的电弱相变也可能是EWBG的来源。
2016-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Initial Kaluza-Klein fluctuations and inflationary gravitational waves in braneworld cosmology
我们研究了Randall-Sundrum膜世界中暴胀产生的引力波的频谱。由于暴胀引力波是量子力学起源的，所以体扰动的初始组态包括卡鲁扎-克莱因量子涨落以及零模涨落。然而，我们发现，在Kaluza-Klein模式的初始波动没有显着的影响，在后期的时间谱，无论在暴胀后阶段的能量尺度和状态方程参数。这是用数值方法，使用朗斯基公式。
2006-02-17 astro-ph gr-qc hep-th
Towards supermassive primordial black holes from inflationary bubbles
本研究探讨暴胀气泡演化成超大质量原初黑洞（SMPBHs）的机制，分析亚临界气泡通过隧穿贡献SMPBHs的可能，提出SMPBHs初始成团机制以提升双体并合率，解释NANOGrav信号。
2023-12-19 astro-ph.CO gr-qc
Direct Detection of Primordial Gravitational Waves in a BSI Inflationary Model
我们调查的可能性，直接检测未来的空间干涉仪的随机引力波（GW）的背景下产生的暴胀阶段在一类可行的$Λ$ CDM BSI模型。在$10^{-3}$ Hz附近的频率，发现最大值$Ω_{gw}(ν)\sim 3\times 10^{-15}$，与单场慢卷暴胀模型相比，改进了大约一个数量级。这大概不足以在不久的将来进行调查。
1999-06-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Can a spectator scalar field enhance inflationary tensor mode?
我们考虑了通过引入一个具有小声速的旁观者标量场来增强暴胀张量模的可能性，它诱导出作为二阶效应的引力波。解析地得到了旁观者标量场诱导的引力波功率谱和曲率扰动。我们发现，小声速对曲率扰动的放大作用远大于张量模，而目前的观测约束迫使诱导的引力波与暴胀过程中真空涨落的引力波相比可以忽略不计。
2014-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Direct detection of the inflationary gravitational wave background
暴胀一般预测了一个随机背景的引力波在一个广泛的频率范围内，从那些可与宇宙微波背景（CMB）测量，以那些可直接与引力波探测器，如美国宇航局的大爆炸观测器（BBO）或日本的分赫兹干涉仪引力波观测器（DECIGO），目前正在研究。在这里，我们调查的BBO/DECIGO频率的暴胀引力波背景的可探测性。为此，我们调查了一系列与CMB和大尺度结构（LSS）的约束一致的慢卷暴胀模型。我们超越了通常的假设幂律功率谱，这可能会打破给定的16个数量级的频率之间的CMB和直接检测，而不是解决暴胀动力学的四类暴胀势。在各种暴胀模型中，直接探测是可能的，尽管在引力波信号不出现在CMB偏振中的任何模型中可能都不可能。然而，BBO/DECIGO的直接检测可以帮助区分在CMB/LSS尺度上具有相同慢滚参数的暴胀模型。
2006-03-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Supermassive black holes formed by direct collapse of inflationary perturbations
我们提出了一种机制，产生一种新型的原始扰动坍缩的原始黑洞，其质量可以大到必要的，他们成长为超大质量黑洞观察高红移，不矛盾的COBE/FIRAS上限宇宙微波背景（CMB）的光谱失真。在我们的模型中，可观测宇宙由两类许多小斑块组成，它们在暴胀期间经历了不同的膨胀历史。原始扰动大到足以形成原始黑洞的斑块上实现了比其他人经历更多的哈勃膨胀。通过使这些补丁的次要组成部分，超大质量黑洞的罕见性可以解释。另一方面，宇宙的大部分区域经历了标准的历史，因此，只有标准的几乎尺度不变的绝热扰动被CMB或宇宙的大尺度结构的观测所证实。因此，我们的机制可以逃避约束，从未检测到的CMB失真设置的COBE/FIRAS测量。我们的模型预测了超大质量黑洞的存在，即使在红移比观察到的高得多的情况下。因此，我们的模型可以通过未来观测到更高红移的宇宙来测试。
2016-11-24 gr-qc
Dependence of the amplitude of gravitational waves from preheating on the inflationary energy scale
随机引力波背景（SGWBs）越来越受到人们的关注，并为直接探测早期宇宙提供了新的可能性。在暴胀末期的预热过程中，参量共振可以产生大的能量密度扰动，有效地产生携带暴胀独特信息的引力波。由于这样的GW的峰值频率近似正比于暴胀的能量标度，$Λ_{\mathrm{inf}}$，从预热的GW预计将被观察到的干涉仪GW探测器在低尺度暴胀模型。我们调查的振幅的依赖性，这些GWs的$Λ_{\mathrm{inf}}$，并发现，目前的能量谱不依赖于$Λ_{\mathrm{inf}}$只有在$Λ_{\mathrm{inf}}$的情况下是高于一个临界值$Λ_{c}$，一个参数取决于共振强度。我们在线性近似下用数值方法得到了模型参数的$Λ_{c}$，并进行了晶格模拟来验证这一结果。对于$Λ_{\mathrm{inf}}\lesssimΛ_{c}$，GW的幅度随着$Λ_{\mathrm{inf}}$而迅速减小，并且变得难以观察。进而，在干涉仪检测器中观察这样的GW也有助于确定预热期间的$Λ_{\mathrm{inf}}$和谐振强度。
2022-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pre-Inflationary Bounce Effects on Primordial Gravitational Waves of $f(R)$ Gravity
在这项工作中，我们将研究一个可能的前暴胀的情况下，我们的宇宙和这可能是如何实现的$f(R)$引力。具体地说，我们将介绍一种情况，在这种情况下，宇宙在前暴胀时代收缩，直到达到最小幅度，随后膨胀，慢慢进入一个缓慢的准德西特暴胀时代。这种暴胀前的反弹避免了宇宙奇点，并且在准德西特暴胀阶段之前和之后的时代，近似满足弦论激发的标度因子对偶性$a(t)=a^{-1}(-t)$。我们研究了$f(R)$的哪些近似形式可以实现这样一个非奇异的前暴胀情形，其准de Sitter补丁由$R^2$引力描述，从而保证了从暴胀中退出.此外，由于在弦论中，大爆炸前的情景会导致引力波能谱的整体放大，我们详细研究了产生暴胀前非奇异反弹的$f(R)$引力的这一观点。正如我们所展示的，在$f(R)$引力情况下，原始引力波背景的能谱也被放大，但是缺点是放大太小而不能被未来的高频干涉仪检测到。因此，我们得出结论，在单标量场理论的情况下，$f(R)$引力不能产生可检测的随机引力波和标量和高阶曲率项的协同理论可能是必要的。
2021-12-05 gr-qc hep-th
Explaining Pulsar Timing Array Observations with Primordial Gravitational Waves in Parity-Violating Gravity
本文在Nieh-Yan修正的Teleparallel引力模型中，通过两种暴胀情景产生显著极化的原初引力波，成功解释PTA观测的纳赫兹引力波背景，并预言强圆极化与各向异性特征以供验证。
2023-11-13 astro-ph.CO gr-qc
Novel Possibility of Nonstandard Statistics in the Inflationary Spectrum of Primordial Inhomogeneities
暴胀被认为是现代宇宙学的基石之一。然而，标准暴胀范式对宇宙结构起源的解释并不完全令人满意。基本问题是，通常的解释无法指出产生我们宇宙的不均匀性和各向异性的物理机制，从与早期暴胀状态相关的完全均匀和各向同性的真空状态开始。我们简要回顾这个问题，在这里与建议，以解决这个缺点的动力学崩溃的真空状态的暴胀场，这已被认为是在以前的工作。这份手稿的主要目的是讨论与坍缩相关的某些统计方面及其在原始光谱中的含义，特别是那些与可能出现的新型不寻常相关性有关的统计方面。
2012-04-21 gr-qc
Correlation functions of sourced gravitational waves in inflationary scalar vector models. A symmetry based approach
我们利用共形对称性来限制长寿命向量场扰动下暴胀子的形状。应用共形沃德恒等式，我们推导出一般表达式，振幅和归一化因子，为两个和三个点的标量场介导的相互作用$f(ϕ)\left(F_{μν}F^{μν}+α\tilde{F}_{μν}F^{μν}\right)$，其中$f(ϕ)$是一个合适的标量和矢量场之间的耦合函数的矢量场的存在下。前面的相互作用允许各向同性和宇称对称破缺，并与超视界共形对称性相一致。作为共形场论方法的一个应用，我们计算了张量-标量$\langle γζ\rangle$和张量-标量-标量$\langle γζζ\rangle$混合算符，这两种算符在寻找与手征引力波有关的宇称破缺效应时很有意义.最后，我们得到的三个点算子的一致性关系。
2019-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Curing inflationary degeneracies using reheating predictions and relic gravitational waves
众所周知，暴胀情景在其对CMB观测量的预测中经常显示出不同的简并集。这些简并通常是因为多个暴胀模型预测的标量谱指数$n_{_S}$和张量-标量比$r$的值相似，或者是因为在同一个模型中，$\lbrace n_{_S}, r \rbrace$的值对某些模型参数不敏感，使得单独的CMB观测难以构成暴胀宇宙学的独特探测。我们证明，考虑到通货膨胀后的再加热参数，如再加热$N_{_{\rm re}}$的持续时间，其温度$T_{_{\rm re}}$，特别是其状态方程（EOS），$w_{_{\rm re}}$的约束，它是可能的，以打破这种退化在某些类的通货膨胀模型中，相同的值$\lbrace n_{_S}, r \rbrace$可以对应于不同的再加热$w_{_{\rm re}}$。特别是，我们展示了如何再加热约束可以打破通货膨胀退化的T-模型和E-模型$α$吸引子。还研究了非正则暴胀。残余引力波（GW）谱为我们提供了另一种打破暴胀简并的工具。这是因为GW光谱对宇宙的后暴胀状态方程很敏感。实际上，在再加热$(w_{_{\rm re}} > 1/3)$期间，刚性EOS引起光谱指数$n_{_{\rm GW}} = \frac{d\log{Ω_{_{\rm GW}}}}{d\log{k}} > 0$中的小尺度蓝色倾斜，而软EOS $(w_{_{\rm re}} < 1/3)$导致红色倾斜。因此，遗迹G…
2021-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Cosmology with Quantum Gravitational Effects and the Swampland Conjectures
最近由弦论提出的两个沼泽地判据给单场暴胀模型的实现带来了重大挑战。特别是一个沼泽地的标准，这意味着一个大的张量标量比是强烈的张力与最近的观测结果。在本文中，我们探讨了如果考虑引力的量子理论的影响，沼泽地结构是否可以与单场暴胀情景相容。我们表明，由于非线性色散关系的量子引力效应提供了显着的修改的标量和张量扰动频谱的振幅。根据色散关系的非线性项中的参数值，这种修改可以提高或降低微扰谱。因此，这些效应可以降低张量与标量的比值，这有助于缓解沼泽地猜想与观测数据之间的紧张关系。
2019-12-11 gr-qc
New Sources of Gravitational Waves during Inflation
我们指出，可检测的膨胀张量模式可以产生的粒子或弦源在膨胀过程中产生的，符合要求的膨胀和标量波动的约束。我们通过例子表明，这种效果可以支配的贡献，从量子涨落的度量，发生即使当暴胀的势能太低，产生一个可比的信号。因此，从暴胀中检测到张量模并不自动构成暴胀哈勃尺度的确定。
2014-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Detectable Gravitational Wave Signals from Inflationary Preheating
我们考虑混合暴胀模型中预热过程中的引力波产生，其中类轴子瀑布场耦合到阿贝尔规范场。基于线性分析，我们发现来自这些模型的GW信号可以在各种可预见的GW实验（如LISA，AEDGE，ET和CE）的范围内，并且在频率范围和信号强度方面都接近LIGO A+。此外，所得到的GW信号是螺旋极化的，因此可以将其自身与随机GW背景的其他源区分开。最后，这样的模型可以产生原始的黑洞，这些黑洞可以组成暗物质，并导致GW探测器可以探测到的合并事件。
2021-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stochastic gravitational background from inflationary phase transitions
我们认为真正的真空气泡产生的一阶相变发生在两个领域的膨胀缓慢滚动的时代：它是已知的，引力波产生的碰撞，这样的气泡。我们发现，相变的时代强烈影响的特征峰值频率的引力波，导致一个观测上有趣的红移除了后暴胀膨胀。特别是它被发现，相变发生通常10 $÷$ 20 $e-$折叠之前，再加热在$kT\simeq 10^{15}$ GeV可以检测到下一个LIGO重力波干涉仪。此外，对于最近提出的模型能够产生所观察到的大规模的空隙作为残余的原始气泡（其特征波长是几十Mpc），它被发现，各向异性的宇宙微波背景的水平提供了深刻的洞察后的有效拉格朗日的物理参数。
1997-09-16 gr-qc
Stability of domain walls with inflationary fluctuations under potential bias, and gravitational wave signatures
本文研究具有暴胀涨落的畴壁在势偏置下的坍缩动力学，推导出依赖面积参数的新寿命公式，并计算其引力波谱，进而确定轴子畴壁解释宇宙双折射所需的真空简并度。
2025-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CBR Temperature Fluctuations Induced by Gravitational Waves in a Spatially-Closed Inflationary Universe
原初引力波是在指数膨胀（暴胀）宇宙的德西特阶段由于量子零点真空涨落而产生的。这些波产生宇宙背景辐射（CBR）温度的波动。在空间封闭的Friedman-Robertson-Walker（FRW）宇宙学模型中，我们计算了这些温度涨落的关联函数的多极矩。结果进行了比较，在空间平坦的情况下，相应的多极。除非今天的密度参数$Ω_0$大于2，否则差异很小。（参见Physical Review D）。
1994-10-07 astro-ph gr-qc hep-th
Implications of the B-mode Polarization Measurement for Direct Detection of Inflationary Gravitational Waves
本文研究了利用下一代干涉探测器直接测量暴胀引力波的前景，这种探测器可能探测到宇宙微波背景的B模偏振。本文计算了张量标量比大于0.01量级的大场暴胀模型中两种干涉探测器（DECIGO和BBO）的引力波背景谱和信噪比。如果二次势混沌暴胀的再加热温度$T_{\rm RH}$较高（升级后的DECIGO为$T_{\rm RH}>7.9\times10^6$ GeV，BBO为$T_{\rm RH}> 1.8\times 10^{6}$ GeV），那么在未来的实验中，在$3σ$置信水平下，将有可能达到引力背景的灵敏度。如果$f>4.2 M_{\rm pl}$（升级的DECIGO）和$T_{\rm RH}$高于$10^8$ GeV的$f>3.6 M_{\rm pl}$（BBO），直接检测也可能用于具有潜在$V(ϕ)=Λ^4 [1-\cos(ϕ/f)]$的自然膨胀。在暴胀子场$ϕ$和Ricci标量$R$之间具有非最小耦合$ξ$的四次势$V(ϕ)=λϕ^4/4$引起$|ξ|$小于0.01量级的引力波的可探测水平，而与再加热温度无关。
2014-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from smooth hybrid new infation
我们用格点模拟计算了双暴胀模型中引力波的产生。在两个暴胀阶段之间，通过参量共振增强的标量场的涨落产生具有特征频率的引力波。产生的引力波的波长在第二暴胀阶段得到额外的红移，它可以在直接引力波探测器的可观测范围内。发现在计划的实验中有可能探测到产生的引力波。
2013-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Stochastic Gravitational Wave Backgrounds from a Sharp Feature in Three-field Inflation II: The Inflationary Era
本文研究三场暴胀中尖锐特征诱发的大异曲率瞬变，证明其衰减后仍可留下暴胀时期产生的增强型SGWB，为LISA等探测多场暴胀特征提供新窗口。
2025-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
