Dynamical Emergence of Scalaron in Higgs Inflation
我们指出,轻标量子动态出现,如果标量场有一个相当大的非最小耦合的里奇标量在希格斯暴胀模型。我们以两种方式支持这一主张。一种是基于重整化群方程,由于重整化群的运行,非最小耦合不可避免地引入Ricci标量二次项。另一种是基于散射振幅;标量四点振幅在某类图上求和后会产生极点,我们将其识别为标量子。我们的结果意味着希格斯暴胀实际上是一个双场暴胀模型。另一个含义是希格斯暴胀不受幺正性问题的影响,因为标量子将截止尺度推高到普朗克尺度。
2019-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large tensor-to-scalar ratio and running of the scalar spectral index with Instep Inflation
如果一个相当大的张量-标量比~0.1被检测到,并且数据显著要求标量谱指数~0.01的负运行,那么绝大多数暴胀的单场模型将被排除。我们表明,一个平坦的树级有效势,解除辐射校正和高能量标度的印记(以不可重正化的运营商的形式)可以解释这些功能,并产生足够的通货膨胀在慢滚制度。
2015-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Unified No-Scale Model of Modulus Fixing, Inflation, Supersymmetry Breaking and Dark Energy
我们提出了一个最小的SU(2,1)/SU(2)x U(1)无尺度模型,该模型以经济的方式结合了模量固定、类似斯塔宾斯基的暴胀、超对称性破缺的可调尺度以及小宇宙学常数的可能性,又名暗能量。
2019-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spin-2 dark matter from inflation
本文提出暴胀期间产生的自旋-2粒子可作为暗物质,通过破坏de Sitter等距性放宽Higuchi界,从而允许轻模式激发。
2023-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation in a conformally-invariant two-scalar-field theory with an extra $R^2$ term
我们探讨暴胀宇宙学的理论中,有两个标量场的非最小耦合的Ricci标量和一个额外的$R^2$项,这打破了共形不变性。特别地,我们研究了一个动态标量场和两个动态标量场的慢卷暴胀。结果表明,密度扰动标量模的谱指数和张量标量比与最近的Planck卫星观测结果是一致的。从暴胀阶段优雅地退出,就像在方便的$R^2$引力中一样。我们还提出了三个标量场的讨论中的模型的推广。
2015-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation with very small tensor-to-scalar ratio
我们研究了预测张量标量比$r$非常小的暴胀模型。谱指数$n_s$和张量标量比$r$严格受普朗克数据的约束。$n_s$和$r$分别对暴胀子势的形状和大小敏感,并将普朗克2018年数据结合其他宇宙学观测的约束与暴胀模型对$n_s$和$r$的预测进行了比较.此外,我们还讨论了未来张量标量比数据与暴胀模型预测的比较,重点是量子涨落起源的一部分。
2019-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary universe in a conformally-invariant two scalar-field theory with an $R^2$ term
我们在一个理论中研究了暴胀宇宙,其中两个标量场与标量曲率非极小耦合,存在额外的$R^2$项,共形不变性被破坏。特别地,研究了一个标量场是动态的,两个标量场是动态的情况下的慢卷暴胀。结果表明,曲率扰动的谱指数和密度扰动的张量标量比与Planck结果是一致的。同时证明了可以实现从暴胀中的优雅退出。
2016-02-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Topological Inflation with Large Tensor-to-scalar Ratio
BICEP2对CMB极化的原始B模式的检测表明,暴胀发生在GUT尺度附近,张量与标量比r~0.2。受这一发现的启发,我们研究了由双势/单势/非势阱驱动的拓扑暴胀。我们表明,通过适当的参数选择,这三种拓扑暴胀模型都可以与当前观测的约束条件相一致。
2014-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A new type of scalar field inflation
在这篇短文中,我们讨论了通过考虑一个动力学项与引力非最小耦合的大质量标量场,产生一个缓慢滚动的暴胀背景的可能性。
2010-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Fermions and Spontaneous $CP$ violation in $SU(2)$-axion Inflation
值得注意的是,如果$CP$在暴胀物理中自发破缺,费米子会注意到并记住它。基于此,我们提出了一个新的(非热)机制,用于产生热大爆炸前的自相互作用暗狄拉克费米子。非阿贝尔规范场和轴子是暴胀粒子物理的重要内容。在此背景下,我们分析研究了$SU(2)$规范场下的狄拉克费米子二重态,并利用点分裂技术对流进行正则化。我们表明,非平凡的$CP$违反真空结构的$SU(2)$ -轴子模型,自然导致一个有效的机制,产生大量的费米子在通货膨胀。费米子反反应的大小和暗费米子的密度分数为费米子的质量设定了上限。在大统一理论尺度的暴胀中,产生的暗费米子,只在引力作用下耦合到可见扇区,可以和$m\lesssim 10 TeV$一样重。
2019-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter as an Inflationary Relic in Warm Inflation
Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院);Ashoka University(阿肖卡大学);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天体物理中心)
研究表明暖暴胀结束后,强耗散过程迅速减弱,残留的暴胀子凝聚体演化为冷暗物质,其质量由观测暗物质丰度确定为约0.02 MeV。
2026-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tensor bispectrum mediated by an excited scalar field during inflation
本文计算了暴胀期间激发标量场介导的张量双谱,发现其在压缩构型中达到峰值,并指出测量该双谱可区分暴胀期间与暴胀后产生的随机引力波背景。
2024-09-04 astro-ph.CO 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
Completely Dark Photons from Gravitational Particle Production During Inflation
从有质量矢量场的de Broglie-Proca Lagrangian出发,计算了暴胀过程中引力粒子产生(GPP)产生的粒子数密度,并详细考虑了再加热过程中粒子数密度的演化.我们发现,在一个很宽的范围内,低至微电子伏到$10^{14}$ GeV的暗光子暗物质的生产似是而非的方案。引力粒子的产生不依赖于暗光子与标准模型粒子的任何耦合。
2021-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Super-Heavy Dark Matter - Towards Predictive Scenarios from Inflation
柯尔曼-温伯格暴胀的一般预测是存在一个重粒子扇区,它与暴胀子(该扇区中最轻的状态)的相互作用在回路水平上产生暴胀子势。对于典型的相互作用,重扇区可能包含稳定状态,其残余丰度在暴胀结束时仅由引力产生。这一普遍特征,以及迄今为止没有任何暗物质的粒子物理信号,促使我们在暗区物理学中寻找新的方向,包括暗物质超重的情况。在这篇文章中,我们研究的可能性,暗物质甚至比暴胀子更重,它的存在遵循暴胀子动力学,它今天的丰度是{ \it自然}由引力相互作用的弱点决定。这意味着超重暗物质可以通过测量暴胀参数和/或CMB等曲率扰动和非高斯性来检验。我们明确的工作的三个科尔曼-温伯格暴胀的情况下,研究超重暗物质生产在这些情况下的系统学的细节,并计算哪些部分的参数空间可以探测未来的CMB测量。
2017-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Full bispectra from primordial scalar and tensor perturbations in the most general single-field inflation model
在最一般的单场暴胀模型中,我们计算了原始曲率和张量扰动的全双谱,即自双谱和互双谱。给出了k-暴胀和势驱动暴胀的极限公式。这些表达式对于估计宇宙微波背景辐射的温度和偏振各向异性的全双谱是有用的。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes in Higgs-$R^2$ Inflation as a Whole Dark Matter
原始黑洞是在希格斯膨胀的最小UV扩展中产生的,其中包含$R^2$项。我们表明,与标准模型测量和普朗克观测结果一致的参数导致$M_{\rm PBH} \in (10^{-16}, 10^{-15}) M_\odot$原始黑洞具有显着的丰度,这可能是由大部分的暗物质。
2020-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hidden Dark Matter from Starobinsky Inflation
Starobinsky暴胀模型是与宇宙微波背景观测相一致的最简单的暴胀模型之一。为了解释宇宙中的暗物质,我们考虑了Starobinsky暴胀模型的一个最小扩展,引入了仅通过引力相互作用与可见部分联系的暗部分。在Starobinsky暴胀模型中,暴胀子衰变可能产生相当数量的暗扇区粒子。因此,暗区中的标量、费米子或矢量玻色子都可能成为暗物质。我们特别注意的情况下,与黑暗的非阿贝尔规范相互作用,使暗胶球的暗物质的候选人。在最小的设置,我们表明,这是很难解释所观察到的暗物质丰度没有冲突的观测约束的冷和自相互作用的暗物质。我们提出的方案中,暗胶球,以及其他暗扇区粒子,从暴胀子衰变成为可行的暗物质的候选人。我们还讨论了测试这种情况的可能性。
2021-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unifying dark matter, dark energy and inflation with a fuzzy dark fluid
标量场出现在许多宇宙学模型中,特别是为了解释暗能量和暴胀,但也是为了模拟暗物质。在本文中,我们表明,这是可能的标量场同时取代暗物质,暗能量和通货膨胀假设存在的非最小耦合到重力,墨西哥帽潜力,和自发对称性破缺前的通货膨胀。在暴胀之后,标量场表现得像一种暗流体,模仿暗能量和暗物质,并且具有类似于模糊暗物质的暗物质行为。
2020-07-10 astro-ph.CO hep-th
Asymmetric Dark Matter and Baryogenesis from Pseudoscalar Inflation
我们表明,重子不对称的宇宙和暗物质丰度可以解释在一个单一的框架内,利用最大螺旋超磁场产生的赝标膨胀和手征异常的标准模型。我们考虑一个最小的非对称暗物质模型,没有反常和约束。我们发现观测到的重子和暗物质丰度在很宽的暴胀参数范围内都能得到,并且暗物质的质量范围在7-15 GeV之间。我们的机制的新颖性源于这样一个事实,即在膨胀过程中发生的CP破坏的同一来源解释了重子和暗物质在宇宙中的两个膨胀参数,从而解决了所有的初始条件问题,在一个经济的方式。
2019-10-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark spinor driven inflation
暴胀被认为是描述早期宇宙的最佳范式。然而,目前还不清楚推动通货膨胀的领域的性质是什么。在这个演讲中,我们讨论了旋量场驱动暴胀的可能性。旋胀子--暗旋量场的标量凝聚体--具有单个标量自由度,并导致与标量场相同的加速度方程。我们还讨论了这个模型的优势相比,标量场驱动的通货膨胀,并讨论其观测的相关性。
2010-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark matter and baryon-number generation in quintessential inflation via hierarchical right-handed neutrinos
将三代右手Majorana中微子简化为典型的暴胀,建立了一个同时解释暴胀、暗能量、暗物质和重子生成的模型.这些中微子的质量等级分别为$M_3 \sim 10^{13}$ GeV、$M_2 \sim 10^{11}$ GeV、$M_1 \sim 10$ keV,它们是由暴胀后动能区的引力粒子产生的。最重的,中间的,和最轻的帐户再加热,CP破坏leptogenesis和暗物质,分别。这个模型可以用各种方式进行测试,即将到来的观察。
2019-06-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on Dark Energy from Inflation and the Swampland Conjectures
我们讨论的前景测量偏差的暗能量状态方程从w=-1,通过使用沼泽地地形,将暴胀模型的精髓方案。本文是在作者与H. Murayama和C. Chiang arXiv:1811.01987.
2021-02-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Mimetic Dark Matter from Inflation
American University of Beirut(贝鲁特美国大学);Ludwig Maxmillians University(路德维希-马克西米利安大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院)
该研究通过调整仿真实暗物质与Gauss-Bonnet项的耦合,实现了在通胀结束时产生正确量的尘埃状暗物质,并探讨了其在物质-辐射相等后的行为变化。
2026-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalaron-Higgs inflation reloaded: Higgs-dependent scalaron mass and primordial black hole dark matter
我们提出了一个扩展的标量-希格斯模型的非最小耦合的标准模型的希格斯玻色子的二次Ricci标量导致希格斯依赖的标量的质量。该模型预测了有效的单场Starobinsky暴胀的成功阶段。它具有多场放大机制,导致在小波长的暴胀功率谱中出现峰值,从而增强了原始黑洞的产生。扩展的标量-希格斯模型将暴胀宇宙学与基本粒子物理学统一起来,并在不假设任何新粒子的情况下,用原始黑洞来解释冷暗物质的起源。
2021-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anisotropic Inflation from Charged Scalar Fields
我们考虑了具有U(1)规范场和带电标量场的暴胀模型,包括对称破缺势、混沌暴胀和混合暴胀。我们发现,存在吸引子的解决方案,在通货膨胀过程中产生的各向异性变得可比的慢卷参数。在暴胀子场为带电标量场的模型中,在暴胀结束时,规范场变得高度振荡,迅速结束暴胀。此外,在带电混合暴胀中,背景规范场的演化对暴胀结束时瀑布相变的发生有重要影响。规范场的快速振荡及其与暴胀子的耦合会对预热和非高斯性产生有趣的影响。
2011-02-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Unifying Inflation, dark energy and dark matter with a scalar field and exotic fermions
本文提出包含非黎曼测度与破缺标度对称性标量场的模型,实现暴胀、暗能量与暗物质统一,费米子效应可调节当前暗能量极小值。
2025-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Free scalar dark matter candidates in R^2-inflation: the light, the heavy and the superheavy
在斯塔罗宾斯基的R^2模型中,引力既考虑了暴胀,也考虑了随后的再加热。后者是由于暴胀子引力衰变占主导地位的标量粒子的生产。这很容易让人想到,暗物质粒子也是在这个过程中产生的。由于温度过高的自由标量不能作为有生命力的暗物质(Phys.Lett.B700:157- 162,2011),我们进一步考虑了两种选择:与引力耦合非最小的标量和暴胀阶段产生的超重标量.我们发现,如果标量质量超过0.8兆电子伏,第一种选择允许可行的温暖或寒冷的暗物质。第二种选择意味着粒子质量为10^16 GeV的超冷暗物质,当与暴胀相关的标量质量迅速变化并违反绝热性时,这种物质的产生在暴胀结束时达到饱和。类似的结果也适用于超重费米子暗物质。
2012-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-inflationary Scalar Tensor Cosmology and Inflationary Parameters
标量场提供了前BBN宇宙学的有吸引力的修改,这对暗物质丰度有有趣的影响。我们分析了这些修改对CMB模式的视界退出和通货膨胀结束之间的e折叠数量的影响$(N_k)$,并检查各种模型的通货膨胀预测的后果。我们发现$(n_s, r)$平面中的预测有显着影响。对于参数空间的大部分,$N_k$的偏移是正的;这改善了$m^{2} φ^{2}$的张力和数据的自然膨胀。
2018-05-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Weyl Symmetry Inspired Inflation and Dark Matter
受外尔标度规范对称性的启发,我们提出了一个同时解释宇宙暴胀和暗物质的理论框架。这种对称性在最近的引力规范理论的尝试中又复活了。我们发现,灵感膨胀模型与目前的观测结果是一致的,并将进一步探讨未来的实验。进一步阐明并证明了Weyl规范玻色子在多标量一般理论中的稳定性。我们表明,大量的外尔规范玻色子可以是一个暗物质的候选人,并给出正确的遗迹丰度。
2020-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation Model Selection meets Dark Radiation
我们调查如何通货膨胀模型的选择是受影响的存在下,额外的自由流动的相对论自由度,即暗辐射。我们进行了全面的贝叶斯分析的通货膨胀参数和宇宙学参数考虑再加热自洽。我们计算贝叶斯证据的几个代表性的通货膨胀的情况下,在两个标准的$Λ$ CDM模型和扩展,包括暗辐射参数化的相对论性物种的有效数量$N_\mathrm{eff}$。使用最小的数据集(普朗克低- $\ell$极化,温度功率谱和透镜重建),我们发现,大多数暴胀模型的观测状态是不变的。例外的是潜在的,如幂律膨胀,预测大值的标量光谱指数,只能实现时,$N_\mathrm{eff}$被允许改变。加入重子声学振荡数据和BICEP 2/Keck的B模式数据使幂律暴胀不受欢迎,而加入哈勃常数$H_0$的局部测量使幂律暴胀比最好的单场平台势稍微有利。这说明了$H_0$张力的暗辐射解如何对暴胀模型的选择产生深刻的影响。
2017-02-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflection-Point Inflation with Axion Dark Matter in light of Trans-Planckian Censorship Conjecture
受最近提出的跨普朗克审查猜想(TCC)的启发,我们提出了一个含有轴子暗物质的拐点暴胀的规范$B-L$模型。膨胀期间的哈勃尺度($H_{\rm inf}$)满足$H_{\rm inf} \lesssim 1$ GeV的TCC界限,轴子暗物质方案不存在轴子畴壁和等曲率问题,轴子衰变常数可以大于$10^{12}$ GeV。跷跷板机制被自动纳入模型中,所观察到的宇宙重子不对称性可以通过共振瘦生来再现。
2020-06-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constant-roll inflation in scalar-tensor gravity
我们将先前在广义相对论(GR)和$f(R)$引力中引入的恒滚暴胀概念推广到更一般的标量张量引力中的暴胀模型。一些新的精确解析解FLRW空间平坦的宇宙学背景下,发现这种情况下。所有形式的标量场潜力和它的耦合重力产生的精确de Sitter解决方案,而标量场是变化的,提出。在诱导引力和具有非最小耦合标量场的GR的特殊情况下,我们得到了所有的常横滚暴胀解,前者代表幂律暴胀,而后者的解是新颖的,而且更为复杂.在这种膨胀过程中产生的标量扰动与观测数据的比较表明,恒滚参数应该很小,类似于GR和$f(R)$重力的恒滚膨胀。然后,通过小的修正,解决方案可以简化为标准的慢滚解决方案。
2020-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Trans-Planckian Censorship, Inflation and Dark Matter
如果暴胀阶段持续的时间比最小周期长,那么今天观测到的长度尺度就来自于暴胀期间小于普朗克长度的模。最近有人认为,这种“反普朗克问题”永远不会出现在一个一致的弦论框架中,这个框架对暴胀的能量标度$V^{1/4}\lesssim 10^9$ GeV有严格的限制。在本文中,我们表明,这一要求对应于一个非常小的哈勃尺度在通货膨胀期间,$H_{\rm inf}\lesssim 1$ GeV,因此有严重的后果的情况下,暗物质密度产生的量子涨落放大在通货膨胀。我们还提出了一类暴胀模型,它既满足上述暴胀尺度的限制,又与观测数据完全一致。
2020-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
What does Inflation say about Dark Energy given the Swampland Conjectures?
我们讨论了沼泽地地形与暴胀和暗能量的观测约束之间的关系。使用要求$|\nabla V|\geq c V$,$c$作为普适常数,其值可以从暴胀中导出,在暗能量的常数和非常数模型之间可能没有可观察到的区别。然而,对上述猜想的最新修改,利用了势的二阶导数,为观测提供了机会,以确定暗能量状态方程是否偏离宇宙学常数。我们还评论张量波动的可观测性,尽管猜想,字段偏移小于普朗克尺度。
2018-11-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Scalaron-Higgs inflation
在标量-希格斯暴胀中,标准模型希格斯玻色子玻色子与引力是非极小耦合的,爱因斯坦-希尔伯特作用量被平方标量曲率不变量所补充。对于固定在电弱尺度下的四次Higgs自耦合$λ$,我们发现由此产生的暴胀双场模型有效地简化为一个单场模型,其预测与Higgs暴胀或Starobinsky暴胀中的预测相同,包括消失的非最小耦合的极限。对于相同的模型,但与标准模型希格斯玻色子的标量场先验不确定,我们研究了一个非常小的$λ$的暴胀后果。依赖于初始条件的暴胀背景轨迹,我们发现,两个场的动力学要么再次减少到一个有效的单场模型,具有更大的张量-标量比预测的希格斯膨胀和Starobinsky膨胀,或涉及到完整的两个场的动力学,并导致在暴胀功率谱的振荡功能。最后,我们研究了在什么条件下,具有极小$λ$的暴胀场景可以通过标准模型重整化群流动态实现,并讨论了标量-希格斯模型如何提供一种自然的方式来稳定电弱真空。
2019-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
How to accomplish inflation and a constant dark energy density
一般认为引力多重场论的拉格朗日量包含了标量场的运动项之和。然而,我们建议在这里的拉格朗日包含的不是总和,但商的动力学条款。通过这种新的变化,我们发现暴胀宇宙可以用两个标量来获得,而不需要慢滚近似。另一方面,在不需要爱因斯坦宇宙学常数的情况下,也可以用两个标量来获得恒定的暗能量密度。
2022-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black hole dark matter in dilaton-extended two-field Starobinsky inflation
我们研究了Starobinsky的二次膨胀$f(R)$模型的双场扩展中原初黑洞的产生及其对目前观测到的暗物质的贡献。该模型具有多场放大机制,导致在负责生产原始黑洞的小波长处的暴胀功率谱中产生尖锐的峰值。这种机制与单场模型有很大不同,需要在暴胀动力学的中间阶段进行随机处理。我们发现,该模型导致了一个成功的阶段,有效的单场Starobinsky膨胀的波长探测的宇宙微波背景辐射和解释所观察到的冷暗物质内容在宇宙中形成的原始黑洞。
2021-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamics of Inflation and Dark Energy from $F(R, \mathcal{G})$ Gravity
在这项工作中,我们研究某些类的$F(R,{\cal G})$引力有吸引力的唯象特征,相对于成功实现的暗能量和暴胀时代。特别是,我们讨论了一般的形式主义,我们演示了如何几个通货膨胀和暗能量的演变可以描述的背景下,$F(R,{\cal G})$重力。我们还提出了一个统一的模型,在这个模型中,早期和晚期的动力学是由$F(R,{\cal G})$引力控制的,从而产生暴胀和暗能量时代,而中间的时代与标准的爱因斯坦-希尔伯特引力近似相同。我们还计算了与我们提出的统一$F(R,{\cal G})$引力模型相对应的原始曲率扰动的功率谱,我们证明了它几乎是尺度不变的,并且与最新的观测数据约束是相容的。
2018-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermal Inflation with a Thermal Waterfall Scalar Field Coupled to a Light Spectator Scalar Field
提出了一种新的热膨胀模型,其中热瀑布场的质量依赖于光旁观者标量场。使用$δN$形式主义,“通货膨胀结束”的情况下,以确定该模型是否能够产生的原始曲率扰动的主要贡献进行了调查。考虑了多种约束条件,以探索参数空间,特别强调关键的观测特征。对于自然值的参数,该模型被发现产生一个尖锐的预测标量光谱指数及其运行,以及在当前的观测范围内。
2017-05-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Scalar-tensor extension of Natural Inflation
我们发现,嵌入自然暴胀在一个更一般的标量张量理论,与非最小耦合的Ricci标量和动力学项,用观测数据来解释当前的紧张局势。耦合函数考虑了势能的周期性和原始自然暴胀模型的特征位移对称性$ϕ\rightarrow ϕ+ 2πf$,并在势能的最小值处消失。此外,表明该理论表现出一个重标度的对称性,在该政权的耦合到Ricci标量是小的和耦合到动力学项是大的,我们得到的协议与宇宙学数据可以发生在一个任意低的周期尺度$f$,解决在树水平的问题所需的超普朗克周期尺度的自然暴胀。
2020-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A unified model of inflation and dark energy based on the holographic spacetime foam
本文通过将哈勃视界内时空泡沫的经典能量设为宇宙学方程的精确解来构造暴胀子势,从而提出一个能统一描述早期暴胀与晚期暗能量的模型。
2023-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary non-Gaussianities in the most general second-order scalar-tensor theories
对于非常一般的标量场理论,其中的运动方程是在二阶,我们评估的三点关联函数的原始标量扰动暴胀过程中产生的。我们表明,非高斯的形状是很好的近似等边型。在慢变参数远小于1的准de Sitter背景下导出了等边非线性参数f_NL^equil。我们将f_NL^equil的公式应用于一些单场暴胀模型,如k-暴胀,带Galileon项的k-暴胀,势驱动的Galileon暴胀,非最小耦合模型(包括场导数耦合模型)和Gauss-Bonnet引力。
2011-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Photon Dark Matter from Quantum Fluctuations during Starobinsky Inflation
The University of Tokyo(东京大学)
本研究针对Starobinsky暴胀模型,计算暴胀期间量子涨落产生的暗光子暗物质的残留丰度,结合观测约束得出其质量需在5.6至7.4 μeV范围内。
2026-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Scalar-tensor linear inflation
我们研究了两种以线性暴胀为吸引子解的非最小耦合引力理论的方法:a)标量张量理论方法,在此方法中,我们寻找一种标量张量理论,它能在强耦合极限下,对任何形式的$f(φ)R/2$形式的非最小引力耦合恢复线性暴胀的结果; b)粒子物理方法,通过对暴胀子场的环修正,激发了Jordan框架势的形式。在这两种情况下,Jordan框架势都是诱导暴胀的修正,但在强耦合极限下,它们代替Starobinsky吸引子导致线性暴胀。
2017-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
TASI Lectures on Early Universe Cosmology: Inflation, Baryogenesis and Dark Matter
这些讲座,在TASI 2018年提出,提供了一个简明的介绍膨胀,重子生成,和暗物质方面没有涵盖的其他讲座。对暴胀的强调是一种直观的理解和限制暴胀模型的技术。对于重子生成,我们集中在两个例子,leptogenesis和电弱重子生成,注意单态辅助两步相变。关于暗物质,我们回顾了不同类别的模型区分其机制,以获得所观察到的遗迹密度,包括热冻结,不对称暗物质,冻结,SIMP暗物质,超轻标量和轴子的错位机制,和生产的原始黑洞在膨胀过程中。提供了问题集。
2021-08-02 astro-ph.CO hep-ph
Q-ball dark matter and baryogenesis in high-scale inflation
我们研究了这样一种情况,一个平坦的方向创建重子不对称的反宇宙,而从另一个方向的Q球可以是暗物质规范介导的超对称破缺的高尺度膨胀。在暴胀期间,阿弗莱克-戴恩场保持在普朗克尺度附近的事实抑制了等曲率波动。我们发现暗物质Q球可以在未来的IceCube实验中被探测到。
2015-02-23 astro-ph.CO hep-ph
Quintessential Inflation in Mimetic Dark Matter
本文提出了一个来自模拟暗物质(MDM)的典型暴胀(QI)方案。该场景基于Chamseddine和Mukhanov \cite{chams}提出的MDM模型,使用了在三个时间间隔上定义的势:第一个时间间隔在充气期间,第二个时间间隔在充气结束后$10^{-65}s$,第三个时间间隔在充气结束后。宇宙的能量密度在膨胀期间是恒定的,然后是物质/辐射主导的宇宙,最后以对应于暗能量的恒定能量密度结束。尺度因子在膨胀期间和之后具有加速膨胀的性质。我们将展示这仍然是一个可行的方案,即使暴胀后的尺度因子不是减速的德西特宇宙的尺度因子。
2015-07-31 astro-ph.CO gr-qc
Generalizing a Unified Model of Dark Matter, Dark Energy, and Inflation with Non Canonical Kinetic Term
研究了一个具有非正则动力学项的单标量场的暗能量、暗物质和暴胀统一模型。在这个模型中,拉格朗日的动力学项解释了暗物质和暗能量,在早期,二次势解释了慢卷暴胀。本工作是Bose和Majumdar [1]工作的扩展,Chimento在[2]中提出了更一般的动力学项。我们证明了该模型是可行的背景和线性扰动水平。
2011-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Non-thermally trapped inflation by tachyonic dark photon production
我们证明了在U(1)$_{\rm H}$规范对称性下荷电的暗Higgs场,如果暗光子是由轴子凝聚体通过快子预热产生的,那么暗Higgs场将长时间被囚禁在原点.被捕获的暗希格斯粒子可以驱动晚期暴胀,产生大量的熵。与热膨胀不同,暗希格斯势不需要非常平坦,因为暗希格斯的有效质量会被动量极低的暗光子的大场值所增强。在暴胀之后,暗希格斯粒子衰变为大量的暗光子,暗光子通过动力学混合进一步衰变为SM粒子。我们表明,一个可行的参数空间的很大一部分是在未来的暗光子的实验搜索,因为动力学混合是有界的成功再加热。当暗光子的质量不是Stückelberg质量,而是由Higgs机制产生时,我们还讨论了Schwinger效应对暗光子产生的阻碍作用.这种非热陷胀可以应用于其他宇宙学场景,如早期的暗能量,被称为哈勃张力的解决方案之一。
2021-11-22 astro-ph.CO hep-ph
WIMP Dark Matter and Unitarity-Conserving Inflation via a Gauge Singlet Scalar
一个与引力耦合非最小的规范单重标量可以驱动膨胀,然后冻结成为冷的暗物质。我们探索这个想法,重新审视通货膨胀的单线态方向(S-通货膨胀)和希格斯门暗物质在光的希格斯发现,从LUX和普朗克观测的限制。我们发现,参数空间的大区域仍然是可行的,因此,成功的膨胀是可能的,暗物质遗迹丰度可以复制。此外,标量单线态可以稳定电弱真空,同时克服希格斯暴胀遇到的暴胀过程中的幺正性破坏问题,只要单线态是一个真正的标量。2- $σ$普朗克上限对$n_s$施加的单重态质量低于2 TeV,因此,几乎整个允许的参数范围可以探测氙1 T。
2015-10-14 astro-ph.CO hep-ph
Interplay between Higgs inflation and dark matter models with dark $U(1)$ gauge symmetry
本文研究暗 $U(1)_D$ 扩展模型中暗物质与希格斯暴胀的相互作用,发现费米子暗物质主导时模型可避开直接探测限制,并通过数值分析确定了能统一解释暗物质和三种希格斯暴胀方式的参数空间。
2024-05-06 astro-ph.CO hep-ph
Quintessential inflation: A unified scenario of inflation and dark energy
典型暴胀通过单个标量场统一了暴胀和后期加速。我们已经讨论过这样一种情形,即正则和非正则标量场。标量场在暴胀期间表现为暴胀子场,在后期表现为精粹场。此外,模型的预测已与最近的普朗克数据进行了比较。
2018-01-10 astro-ph.CO gr-qc
Deflation of the cosmological constant associated with inflation and dark energy
为了解决宇宙学常数的微调问题,我们提出了一个真空能量与暴胀子场非极小耦合的简单模型。在这个模型中,真空能量在暴胀前和暴胀时期衰减到暴胀子,因此宇宙学常数在暴胀后有效地从普朗克质量尺度收缩到一个更小的尺度,并在宇宙晚期扮演着暗能量的角色。我们表明,我们的通货紧缩的情况是适用于任意的慢卷通货膨胀模型。我们还采取了两个具体的通货膨胀潜力来说明我们的结果。
2016-06-08 astro-ph.CO gr-qc