Post Inflationary Behaviour of String Moduli
我们分析了膨胀结束和再加热之间的弦有效模型中模场的行为。在这个时代的有效模量潜力是来自一类简单的模型。我们认为,这种潜在的显着稳定的模量在其高能量最小值,如果一些限制模块的重量得到满足。我们明确地讨论了两种使模量进一步稳定在它们的低能最小值的机制:在增强对称性的点上重合的最小值,以及通过有效质量项C^2 H^2从高能最小值到低能最小值的平滑过渡。对于这两种情况,我们都给出了明确的例子,并且发现C^2最多为O(10)。此外,我们表明,在一个平滑的过渡过程中的模量振幅的减少强烈依赖于低能量势的形状。
1996-04-17 hep-ph hep-th
Inflationary cosmology in the central region of String/M-theory moduli space
M-和弦论的模空间的“中心”区域是弦耦合近似为1,紧致维的体积近似为弦体积的地方。在这里,我们认为,在这个区域的非微扰潜力,这是建议膜瞬子效应具有正确的缩放和形状,以允许足够的慢卷膨胀,并产生正确的振幅CMB各向异性。这样,在微扰弦论的框架中实现可行的慢卷暴胀的众所周知的理论障碍就被克服了。对感生势的一些一般性质的有限知识足以确定最简单类型的一致性暴胀模型及其对宇宙微波背景各向异性谱的预测:标量扰动的红色谱和可忽略的张量扰动。
2002-05-06 astro-ph hep-ph hep-th
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
Inhomogeneous post-inflationary Lambda-CDM cosmology as a moduli space expansion
我们将大尺度晚期宇宙模型化为由宇宙学常数和完美尘埃流体驱动的Lambda-CDM宇宙学。我们的目标是找到新的解决方案,在物质和Lambda时代符合暴胀的初始条件,即在遥远的过去,在物质时代的宇宙学倾向于一个平坦的FLRW解决方案。我们确定的模量自由度,参数化的平坦的拉姆达尘埃FLRW的解决方案,然后促进这些模量缓慢变化的空间坐标的函数,并展示了如何解决爱因斯坦方程的同向梯度扩展,控制的宇宙学常数长度尺度。我们的初始条件确保了近似仍然处于物质时代的遥远过去和λ支配的遥远未来的控制之下。该解决方案是完全非微扰的度量变形的振幅,我们明确地构建它的四阶导数。一个未来以λ为主导的一般λ尘埃宇宙的特征是在未来共形边界上定义了一个3度规和一个应力张量(具有正迹)。具有暴胀初始条件的新宇宙学的特征仅在于边界3度规,应力张量完全根据该度规局部确定。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Moduli Stabilization and Inflationary Cosmology with Poly-Instantons in Type IIB Orientifolds
配备了具体的例子,IIB型orientifolds具有多瞬子修正超势,对模量稳定和暴胀宇宙学的影响进行了分析。工作在大体积的框架下,Kaehler模量的大小相关的四个周期支持多瞬子的贡献占次要地位的标量势。它示出,这个Kaehler模量得到稳定,并通过从其最小值位移它,可以发挥的作用的暴胀。随后的宇宙学意义进行了讨论,并与实验数据进行了比较。
2013-02-01 gr-qc hep-th
No-scale D-term inflation with stabilized moduli
我们研究了混合通货膨胀和模量稳定的一致性,使用Kalosh-Linde模型作为后者的例子。我们发现,F-长期的混合通货膨胀是不可行的,因为通货膨胀的轨迹是不稳定的快子模式。另一方面,由于在暴胀阶段没有一个大的超势项,D项混合暴胀自然与模量稳定化相容。我们的模型原来是相当于超共形的D-项通货膨胀,因此,它成功地占大领域的CMB数据。超对称破缺可以通过O 'Raifeartaigh模型来实现。对于GUT尺度的暴胀,人们得到了引力子质量的严格界限。粗略估计得到10^5 GeV的\lesssim m_3/2 \lesssim 10^10 GeV,与天真的预期相反。
2014-01-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
INFLATION VERSUS THE COSMOLOGICAL MODULI PROBLEM
我们表明,在一般的超引力理论的膨胀过程中的模量的质量大于(或至少相同的数量级)比哈勃常数。这一事实不依赖于暴胀的细节和暴胀过程中哈勃参数的大小,其原因是暴胀宇宙由大的F项(或D项)密度所支配,它高于目前最小值下的超对称破缺标度,并稳定了超对称真空的平坦方向。因此,一般来说,即使是标准的暴胀情景(具有大的H)也可以解决宇宙学模量问题。
1995-03-07 hep-ph hep-th
Trans-Planckian Censorship Conjecture and Non-thermal post-inflationary history
最近提出的跨普朗克审查猜想(TCC)可以用来限制暴胀的能量尺度。然而,这些结论取决于对宇宙后暴胀历史的假设。例如,在热膨胀后历史的标准情况下,宇宙从膨胀结束到辐射物质平等的时代一直处于辐射主导地位,TCC被用来证明膨胀期间的哈勃参数$H_{\inf}$低于${\cal O}(0.1) ~{\rm GeV}$。具有非热后暴胀历史的宇宙学情景是标准情景的动机良好的替代方案,找出TCC对这种情景施加的可能约束是有趣的。在这项工作中,我们发现的TCC兼容绑定在$H_{\inf}$,如果核合成前的后暴胀历史是非热的增强量。然后,我们认为,如果TCC是正确的,对于一个大类的场景,它是不可能的宇宙已经经历了一个阶段的模统治。
2019-10-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
String moduli inflation: an overview
我们提出了一个概述的暴胀模型来自弦论,主要集中在封闭弦模作为暴胀子。在详细讨论了eta问题和不同的方法来解决它,我们描述了可能的方法来获得一个德西特真空与所有闭弦模量稳定。然后,我们寻找通货膨胀的方向,并提出了一些最有希望的情况下,inflatons是真实的或虚部的凯勒模量。我们特别注意提取潜在的可观测的影响,显示如何大多数情况下预测可以忽略不计的引力波,因此可以排除普朗克卫星。最后,我们简要地提到了弦宇宙学中除了导出暴胀之外的一些公开挑战。
2011-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary magneto-(non)genesis, increasing kinetic couplings, and the strong coupling problem
我们研究的磁场的产生在暴胀利用耦合的暴胀和模场的电磁通过光子动力学项,并假设耦合是一个时间的递增函数。我们证明,强耦合问题的暴胀磁可以避免纳入后,通货膨胀的模场的不稳定。磁场总是在电场上占主导地位,因此,对后者的严格约束来自反作用,这是在耦合函数减小的情况下的苛刻障碍,不适用于当前的情况。然而,我们发现,这个漏洞的强耦合问题是有代价的:规范化的磁场的振幅是由这个耦合项,因此被抑制了一个大的因素后,模量不稳定完成。从这一点,我们得出结论,有没有自洽的和通用的实现的原始磁产生的规模不变的领域的情况下,增加动力学耦合。
2018-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Systematics of Moduli Stabilization, Inflationary Dynamics and Power Spectrum
我们研究的标量部门的IIB型超弦理论紧的卡-丘orientifolds作为一个地方,找到一个机制,在早期宇宙的通货膨胀。在大体积极限下,可以用微扰方法分阶段稳定弹性模量。我们与系统的模量稳定的方法,以减少可能的膨胀,这反过来又导致一个更简单的通货膨胀分析的数量。通过计算运动方程中各项的数量级,证明了该方法的有效性。然后,我们给出了这些方法在文献中使用的例子。我们还证明了非暴胀标量场对标量功率谱的影响。对于这两种方法中的一种,可以在实验中以当前的精度观察到这些效应,而对于另一种方法,这些效应可能永远无法观察到。
2006-10-16 hep-th
Moduli Corrections to D-term Inflation
我们提出了一个D项混合暴胀模型,嵌入超引力中并具有模稳定性。它的新功能,使我们能够克服严重的挑战,结合D-长期通货膨胀和模场在同一个字符串驱动的理论。该模型的一个突出点是由模量稳定部门产生的正定上升D项。通过将这个D项耦合到通货膨胀部门,我们生成了一个有效的Fayet-Iliopoulos项。膨胀动力学的模量修正也得到了。成功的通货膨胀实现了有限范围的参数值与光谱指数兼容的WMAP 3数据。宇宙D项弦也在暴胀结束时形成,它们不再是博戈莫尔尼-普拉萨德-索末菲(BPS)天体。弦的性质进行了研究。
2007-01-30 hep-ph hep-th
Lighting the Dark: The Evolution of the Post-Inflationary Universe
在简单的暴胀宇宙学场景中,在接近指数增长之后,宇宙可能会有一个很长的周期,在这个周期中,宇宙被振荡的暴胀子凝聚体所主导。凝聚体最初几乎是均匀的,但扰动会在引力作用下增长,如果凝聚体没有被共振或迅速再加热更快地破坏,最终会分裂。我们表明凝聚体的引力碎裂可以通过薛定谔-泊松方程很好地描述,并使用数值解表明非线性开始后很快就会形成大的过密度。这是第一次探索这个阶段的非线性动力学在非常早期的宇宙,它可以影响详细的形式的暴胀功率谱和暗物质分数时,暗部门直接耦合到暴胀子。
2019-10-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Post-inflationary thermal histories and the refractive index of relic gravitons
我们研究了后暴胀热历史对宇宙引力子谱的影响,这种影响是由折射率的暴胀变化引起的。根据频带的不同,光谱能量分布可以是温和的红色,蓝色甚至紫色。参数空间的很大一部分导致在声频范围(由先进一代地面干涉仪探测)和兆赫波段(星载探测器可在未来几十年内投入使用)中产生潜在的相关信号。阐明了共形相关坐标系中折射率的描述。
2018-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Kahler Moduli Inflation Revisited
我们进行了详细的数值分析膨胀的解决方案在Kahler模量的IIB型通量紧致化。我们表明,有通货膨胀的解决方案,即使所有的领域发挥了重要作用的整体形状的标量势。此外,暴胀轨道存在一个吸引力方向,与等体积方向相对应。这个吸引域使系统在初始条件下有一个稳定岛。我们提供了明确的例子,这些轨迹,计算相应的倾斜的密度扰动功率谱,并表明,他们提供了一个强大的预测的n_s约0.96为60 e倍的通货膨胀。
2009-06-19 hep-th
Cosmological Moduli Problem in Low Cutoff Theory
我们表明,宇宙学模量问题得到解决,而不依赖于巨大的后期熵产生,如果该理论的通用截止尺度是几个数量级小于普朗克尺度。我们得到了一个一般的估计的模量丰度的膨胀规模和再加热温度,特别是发现,再加热温度可以足够高的非热leptogenesis工作。
2012-07-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Magnetic Fields from the Post-Inflationary Universe
我们探讨宇宙学的磁场发生在后暴胀宇宙,当暴胀子振荡周围的潜在的最小值和宇宙是有效地由冷物质占主导地位。在再加热之前的这个时期,宇宙学背景可以显著地产生大尺度的磁场。通过考虑暴胀期间和暴胀之后的磁生作用,我们证明了在Mpc尺度上可以产生强于10^{-15} G的磁场,而不需要理论上的强耦合,也不需要产生太大的电场来支配宇宙。
2014-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Moduli inflation in five-dimensional supergravity models
我们提出了一个简单而有效的机制来实现与观测到的WMAP,普朗克和/或BICEP 2数据一致的暴胀早期宇宙,这将被纳入各种超对称模型的基本粒子构建在(有效的)五维时空。在我们的方案中,暴胀子场与第五方向紧化时出现的模之一相一致,并且成功的宇宙暴胀没有所谓的eta问题可以通过一个非常简单的模稳定势来实现。我们还讨论了暴胀期间和暴胀之后的粒子宇宙学问题,如(无)宇宙学模问题。
2014-06-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Moduli evolution in the presence of flux compactifications
我们研究了一类最近提出的IIB型弦论产生的暴胀宇宙模型中体积模量的宇宙学演化,其中一些模量场通过通量紧致化得到了稳定。发展最初在[3]中介绍的方法,我们与[4]一致,展示了额外物质源的存在如何提供额外的摩擦,减缓模场的势,从而大大增加了参数空间的区域,导致这些场的最终稳定。扩展的情况下,包括实部和虚部的体积模量,我们展示了初始条件的参数空间是如何修改和评论的影响,这些膨胀模型所产生的通量型紧化。
2005-06-20 hep-ph hep-th
Running spectral index from shooting-star moduli
我们构建了一个暴胀模型,这是一致的大非高斯性和运行的频谱指数。调制暴胀的情形表明,即使暴胀子扰动可以忽略,调制扰动也可以引起大的非高斯曲率扰动。使用这个想法,我们考虑一个多领域的扩展调制的通货膨胀的情况下,并检查特定的情况下,不同的模量是负责在不同尺度的扰动。我们假设,在暴胀早期,附加模(射星模)是曲率扰动的主要原因,并在此尺度上产生了n>1的谱指数涨落。过了一段时间,另一个模(或暴胀子)取代了它,并产生了n<1的微扰。在过渡点,两种涨落是可以相互比较的。我们的光谱指数是如何影响的射击明星模量引起的过渡。
2008-02-25 astro-ph hep-ph hep-th
Characterizing the post-inflationary reheating history, Part II: Multiple interacting daughter fields
本文研究了暴胀子$ϕ$与多个相互作用子场$X_n$($n=1,\dots N_d$)通过二次-二次相互作用$g_n^ 2ϕ^2 X_n^2$耦合的后暴胀动力学.我们假设在最小值附近有一个单项膨胀子势$V(ϕ) \propto |ϕ|^p$($p \geq 2$)。通过在2+1维晶格中模拟系统,我们研究了从暴胀结束到达到稳定状态的暴胀后能量分布和状态方程的演化。我们表明,在这种情况下,转移到子场扇区的能量可以大于$50\%$,超越这种方式的上限以前发现的单子场模型。特别地,对于$p \geq 4$,能量在非常晚的时间在所有场之间均匀分布,并且只有$100/(N_d + 1) \%$的能量保留在暴胀子中。我们还考虑了子场具有无标度相互作用$λ_{nm} X_n^2 X_m^2$的情况,包括四次子场自相互作用的情况(对于$n=m$)。我们发现,这些相互作用触发的共振过程中的非线性政权,在单一的女儿场的情况下,已经允许消耗超过$50\%$的能量从膨胀$p\geq 4$。
2023-02-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Delayed Reheating and the Breakdown of Coherent Oscillations
我们分析了暴胀结束后暴胀子场和度规中扰动的演化。我们提出了精确的解析近似的扰动,表明相干振荡的后暴胀凝聚必然打破之前,任何目前的现象学约束要求宇宙成为辐射为主。此外,崩溃发生在长度尺度上,相当于共同运动的后暴胀视界的大小。这项工作对暴胀“匹配”问题和后暴胀宇宙中可能产生的随机引力波背景都有意义。
2010-11-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Morphology of Inflationary Gravitational Wave Spectra imprinted by a Sequence of Post-Inflationary Epochs $via$ ${\rm GWInSpect}$
University of Nottingham(诺丁汉大学);Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院);International School for Advanced Studies (SISSA)(国际高等研究院)
本文通过GWInSpect工具研究多时期暴后历史对暴胀引力波谱形态的影响,揭示了不同物态方程序列下引力波谱的多样性。
2025-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-inflationary behavior of adiabatic perturbations and tensor-to-scalar ratio
我们解释了为什么它是如此困难,甚至可能是不可能的,以增加宇宙张量标量扰动比在宇宙的后暴胀演化。然而,与最近的一些主张相反,在不违反现代量子场论任何规则的最简单的暴胀模型中,张量扰动可以相对较大。
2005-09-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Post-Inflationary Gravitino Production Revisited
我们在暴胀之后重新审视引力子的产生。作为第一步,我们审查的标准计算的引力子生产的热等离子体形成后暴胀再加热时,暴胀已经完全衰变结束。接下来,我们考虑在再加热完成之前的引力子产生,假设暴胀子衰变产物在仍然稀释时瞬间热化。然后,我们认为,瞬时热化一般是一个很好的近似,也表明,通过碰撞的膨胀衰变产物热化前的非热引力子生产的贡献是相对较小的。我们的最终估计的引力子熵比近似的标准计算引力子生产的后暴胀热等离子体假设总的瞬时衰变和热化在一个时间$t \simeq 1.2/Γ_ϕ$。最后,根据我们的计算,我们认为潜在的影响的引力子丰度的上限模型的通货膨胀,特别注意的情况下,在超对称Starobinsky模型的暴胀衰变。
2015-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Gravitational Waves as a probe of the unknown post-inflationary primordial Universe
该研究探讨暴胀后宇宙状态方程存在多次急剧转变的可能性,计算对应暴胀引力波谱能量密度,确定了不违反现有约束且能被未来引力波探测器探测到的参数空间区域。
2025-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-thermal moduli production during preheating in $α$-attractor inflation models
本文研究α-吸引子暴胀预热阶段中模场的非热产生,发现小α可抑制参数共振产生,并结合半解析与格点模拟得出α≲10⁻⁸ m_Pl²的BBN约束,从而给出暴胀能标与再加热温度上限。
2023-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-inflationary phases stiffer than radiation and Palatini formulation
如果暴胀子和精髓领域的识别,背景几何演变通过一个刚性时代下的辐射为主的等离子体的膨胀率。对于某些类的暴胀势,这种情况与目前的观测证据不一致,因为相应的张量与标量之比太大。当引力作用被爱因斯坦-希尔伯特项中的二次贡献补充时,分析了典型的暴胀。在Palatini公式中,增加这样一个项并不影响暴胀阶段和随后的刚性时期的标量模,但它抑制了张量功率谱和张量标量比。虽然在帕拉蒂尼公式中,导致典型暴胀动力学的幂律势仍然是可行的,但至少当作用量中出现的高阶贡献与暴胀子显式解耦时,残余引力子谱的高频尖峰被压缩,整个信号被抑制。
2019-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
D7-Brane Moduli Space in Axion Monodromy and Fluxbrane Inflation
我们分析了D 7-膜位置模的量子校正模空间,特别强调暴胀模型的建立。D 7-膜变形模量是最近提出的两种暴胀场景中的关键角色:第一种,D 7-膜混沌暴胀,是轴子单值暴胀的变体,它允许有效的4D超引力描述。第二种是通膜暴胀,是D项混合暴胀的弦形式。这两个建议都依赖于这样一个事实,即D 7-膜坐标在卡-丘三重的大复杂结构中具有移位对称的卡勒势,这使得它们自然比其他领域更轻。这种位移对称性是从大体积下D 6-膜上的镜像对偶IIA型Wilson线继承而来的。暴胀子质量可以由通量超势中的树级项提供。它会导致单值性,如果调整到足够小的值,可以产生一个大场暴胀模型。或者,通过合理的通量选择,可以完全避免树级质量项,在这种情况下,暴胀子势是通过环路修正引起的。正的真空能量可以由D项提供,导致混合自然暴胀的小场模型。在本文中,我们继续发展的D 7膜模空间的详细了解,其中包括转移对称性保持通量的选择,通量诱导的超势在IIB/F型理论语言,和环路校正。虽然暴胀的应用代表了我们的主要物理动机,我们希望我们的一些发现将是有用的其他唯象问题,涉及7膜在IIB/F型理论的建设。
2014-07-07 astro-ph.CO hep-th
Post-inflationary brane cosmology
膜宇宙学对通常的大爆炸宇宙学提出了新的挑战。本文简要介绍了后暴胀膜宇宙学的热历史。我们已经认识到,暴胀后的膜宇宙学并不总是偏离标准的大爆炸宇宙学。然而,如果它偏离了一些严格的条件,膜张力必须满足。在这方面,我们研究引力子生产和它的丰度的各种影响。本文讨论了重子生成的Affleck-Dine机制,并对这一机制中的模和介子问题作了一些评述。
2001-02-25 astro-ph gr-qc hep-ph
21cm forest probes on the axion dark matter in the post-inflationary Peccei-Quinn symmetry breaking scenarios
我们研究了在膨胀后Peccei-Quinn(PQ)对称性自发破缺时类轴子暗物质的21 cm森林观测的未来前景。类轴子粒子引起的等曲率扰动可以增强微晕的形成,而随后的分级结构的形成可以影响微晕的丰度,其质量可以超过与21 cm森林观测相关的${\cal O}(10^4) M_{\odot}$。我们表明,21厘米森林观测能够探测类轴子粒子质量的范围$10^{-18}\lesssim m_a \lesssim 10^{-12}$ eV的温度无关的轴子质量。对于温度依赖的轴子质量,零温度轴子质量尺度,其中21厘米森林测量可以受到影响的进一步扩展到大的顺序$10^{-6}$ eV。
2020-07-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
$f(R)$-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
PBH remnants as dark matter produced in thermal, matter and runaway-quintessence post-inflationary scenarios
本文研究了由大密度扰动产生的小型原始黑洞的宇宙学。迷你PBH在早期宇宙中迅速蒸发,我们假设留下了稳定的残余物。PBH残余物可以构成宇宙的整个暗物质,其残余质量范围很广。我们建立暴胀模型,在$α$ -吸引子的框架下,利用指数函数,其中PBH产生的物质,辐射和动能统治时代。这些暴胀模型的优点是光谱指数采用了普朗克2018年数据的有利值。从失控暴胀子模型产生的PBH具有独特的和非常有吸引力的功能,自动再加热宇宙。在这些模型中,PBH是在活化阶段产生的,它们的迅速蒸发有效地产生了所需的熵。这种失控模型是非常经济的,对早期宇宙宇宙学有着有趣的影响,也可能产生wCDM晚期宇宙学。
2019-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Recent Progress in String Inflationary Cosmology
在紧化弦论中,由介子/模动能驱动的超暴胀是自然实现的。本文讨论了弦暴胀宇宙学的最新发展:超暴胀的运动学,量子反反应引发的优雅退出,密度和度规微扰的经典和量子功率谱。
1996-09-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Instanton transition in thermal and moduli deformed de Sitter cosmology
我们认为德西特宇宙变形的存在下的辐射和/或时间依赖的模量字段的热浴。取决于参数,可以发生第一或第二阶相变。在第一种情况下,瞬子允许双重解析延拓。它诱导出一个从另一个宇宙学解通过隧道效应进入暴胀演化的概率。后者以大爆炸开始,如果跃迁没有发生,则以大坍缩结束。温度对偶性交换了两个宇宙学分支。在恢复到纯粹的德西特宇宙的极限,由于大爆炸分支的消失,隧道效应减少到“从无到有”。然而,后者可能是可行的,在一定范围内的变形参数。在第二种情况下,有一个从大爆炸到暴胀阶段的平滑演化。
2007-11-03 gr-qc hep-ph hep-th
Post-Inflationary Curvature Perturbations
对一般的多场暴胀势估计了暴胀结束后产生的曲率扰动。曲率扰动是由暴胀等曲率扰动的转换产生的,类似于曲率和非均匀再加热的情况。在暴胀期间,磁场向下滚动的轨迹会发生波动。当暴胀结束时,场在宇宙的不同部分沿着不同的方向进入振荡阶段。不同的振荡轨道可以有不同的有效状态方程和再加热速率,因此宇宙的不同部分将以不同的方式演化。这将等曲率扰动转化为曲率扰动。如果所有光场对势能的贡献相似,则后暴胀曲率扰动要比标准暴胀曲率扰动小得多。但是,如果不同的光场对势能的贡献非常不同,则暴胀后的曲率扰动可以超过暴胀扰动。后暴胀扰动的特征是非高斯性$\sim \pm 1$。
2004-01-20 astro-ph hep-th
Post-Inflationary Evolution via Gravitation
我们研究了一类非定域的纯引力模型,它们具有正确的结构,可以再现暴胀区量子引力反作用的主要红外光谱。这些模型在一个独特的振荡阶段结束了暴胀,轻微而短暂地违反了弱能量条件,当与物质耦合时,应该会导致快速再加热。通过详细阐述这类模型,我们展示了一个在暴胀过程中具有相同行为的模型,它在物质支配开始之前保持静止,并在此后产生一个大小合适的小的正宇宙学常数。
2010-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Kahler Moduli Inflation
我们证明了在一般条件下,IIB型通量紧致化的Kahler模至少存在一个自然暴胀方向。这需要一个卡-丘方程,它具有h^{2,1}>h^{1,1}>2,并且其标量势的结构与最近发现的指数大体积紧化一样。我们还需要--尽管这些条件可以放宽--至少有一个卡勒模,它唯一的非零三重相交是与它自己的,并且它自己出现在非微扰超势中。慢卷通货膨胀然后发生没有微调的参数,回避了eta问题的F-项通货膨胀。为了得到COBE标准化的密度扰动,卡丘星系的稳定体积必须是O(10^5-10^7)弦单位,暴胀尺度M_{infl} ~ 10^{13} GeV。我们发现光谱指数1 - 2/N_e = 0.960 - 0.967的稳健模型独立预测,具体取决于折叠的数量。
2005-09-15 astro-ph hep-ph hep-th
The Tachyonic Higgs and the Inflationary Universe
根据目前的测量,标准模型希格斯粒子在高能尺度下会变成快子粒子。希格斯势的这种不稳定状态可以在早期宇宙的高尺度暴胀中实现,可能会带来灾难性的后果。这封信强调了这种配置的一个关键的固有特征,到目前为止仍然被忽视:由快速演化的希格斯场引起的真空中希格斯粒子的产生,由于快子不稳定性而呈指数级增强。这种爆炸性粒子的产生可以迅速消耗希格斯场的能量,即使在暴胀期间也能维持相当高密度的希格斯粒子,并可能在后暴胀宇宙的某些部分引发性质不同的预热。因此,任何对希格斯场在其快子阶段的研究,无论是在暴胀期间还是之后,都必须考虑到这种大量的粒子能量密度,这可能会对这种系统的后续演化产生重大影响。这可能对高尺度暴胀、暴胀后的预热、宇宙微波背景中的可观测信号、引力波和原始黑洞,以及从永恒暴胀到电弱真空亚稳态等更深层次的概念产生重要影响。
2023-01-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Post-inflationary axion constraints from the Lyman-$α$ forest
University of Cambridge(剑桥大学);KICC - Kavli Institute for Cosmology Cambridge(卡弗里宇宙学剑桥研究所);University of Hertfordshire(赫特福德大学);SISSA - International School for Advanced Studies(国际高等研究院);IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);University of Nottingham(诺丁汉大学)
利用里曼-α森林数据对轴子的等幅扰动分数进行约束,发现轴子质量下限为 $1.73 \times 10^{-18}$eV,并优于其他红移范围的观测结果。
2026-03-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Post-inflationary thermalization with hadronization scenario
我们研究了早期宇宙的热化,当暴胀子可以衰变为标准模型(SM)夸克和胶子时,使用QCD参数。我们描述了软胶子和夸克的热等离子体的可能形成之前完成再加热。给出了首阶过程的相关相互作用率和相应的热化时标。当宇宙的再热温度低于QCD相变但高于大爆炸核合成的温度时,我们讨论了强子化同时热化暴胀子的衰变产物。
2003-05-29 astro-ph hep-ph hep-th
Loop Blow-Up Inflation: a novel way to inflate with the Kähler moduli
本研究提出IIB弦紧致化下的Loop Blow-Up Inflation新模型,通过引入弦圈修正解决原始模型的η问题,证明慢滚暴胀可维持,给出符合CMB数据的宇宙学参数预言,并提出可被下一代实验探测的暗辐射预言。
2025-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-thermal Histories and Implications for Structure Formation
我们研究了在BBN之前的一个非热的后暴胀历史中的宇宙学扰动的演化。这样的宇宙学可以在超对称性(SUSY)背景下的动机良好的模量场景中自然出现-特别是在分裂-SUSY模型中。在再加热之前的物质主导阶段,亚视界暗物质扰动线性增长,并且即使在存在暗物质湮灭的情况下,也可以导致小尺度上的子结构增长的增强。这表明,一个新的尺度(再加热时的视界大小)对于确定原始物质的功率谱可能很重要。然而,我们发现,在许多非热模型的自由流效应或动力学解耦后,再加热可以完全消除增强导致小尺度结构。特别是,在wino或higgsino暗物质的模量方案中,我们发现从模量衰变产生的暗物质粒子将与辐射热化,并在再加热温度以下动力学解耦。因此,暗物质扰动的增长并不持久,对物质功率谱的预测与标准的热历史相似。我们对可能的例外情况进行了评论,但这些例外情况似乎很难在标准模数方案中实现。我们的结论是,虽然增强的结构并没有提供一个新的探针,在这些模型中的宇宙黑暗时代的调查,它确实表明,非热历史提供了一个强大的替代严格的热后暴胀的历史。
2014-06-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Was the Universe Actually Radiation Dominated Prior to Nucleosynthesis?
也许不是弦论在超越标准模型和暴胀模型的建立上,一般都预测标量(模量)的存在,与量子引力的尺度相比,标量(模量)是轻的。这些模量从早期宇宙中的低能量极小值中位移,并导致BBN之前的物质主导时代延长。在本文中,我们研究非微扰效应,如参数共振或快子不稳定性是否可以缩短,甚至消除,模凝聚和物质主导的时代。这样的效果取决于至关重要的耦合的强度,我们发现,除非模量成为强耦合的物质主导的时代是不可避免的。特别是,我们发现,在弦和M-理论紧化的最轻的模量附近的TeV尺度,一个物质主导的时代将持续到大爆炸核合成的时间。
2017-06-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Small Instantons and the Post-Inflationary QCD Axion in a Special Product GUT
提出一种基于特殊乘积GUT的新框架,通过小瞬子效应解决暴胀后PQ对称性破缺导致的畴壁问题,并给出不同于普通模型的暗物质轴子窗口预测。
2025-04-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Effects of Fragmentation on Post-Inflationary Reheating
本研究分析暴胀后再加热时期碎片化的影响,发现其效应依赖再加热机制:费米子衰变再加热基本被排除,玻色子衰变受影响小,散射再加热会降低再加热温度。
2023-12-18 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
Characterizing the post-inflationary reheating history, Part I: single daughter field with quadratic-quadratic interaction
我们研究宇宙的能量分布和状态方程的演化,从膨胀的结束,直到开始的辐射支配(RD)或物质支配(MD)的瞬态期间。我们使用分析技术和晶格模拟。我们考虑两场模型,其中暴胀子$Φ$在暴胀后具有单项势$V(Φ) \propto |Φ- v|^p$($p\geq2$),并通过二次-二次相互作用$g^2Φ^2 X^2$耦合到子场$X$。我们考虑两种情况,这取决于电位是否在$i)$ $v = 0$或$ii)$ $v > 0$有一个最小值。在$i)$场景中,传递到$X$的最终能量与$g^2$无关,完全由$p$决定:对于$p < 4$,它可以忽略不计,对于$p \geq 4$,它的数量级为$\sim 50\%$。$p = 2$系统在后期进入MD,而$p > 2$系统进入RD。在后一种情况下,我们可以精确地计算e折叠的数量,直到RD作为$g^2$的函数,从而准确地预测暴胀观测值,如标量倾斜$n_s$和张量与标量比$r$。在$ii)$方案中,只要$p>2$的有效质量$m_X^2 = g^2(Φ-v)^2$不可忽略,能量总是完全转移到$X$。对于$p=2$,$X$和$Φ$的能量密度之间的最终比率强烈依赖于$g^2$。对于所有$p \ge 2$,系统总是在较晚时间进入MD。
2022-06-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflationary Constraints on Late Time Modulus Dominated Cosmology
我们认为,在宇宙学的情况下,密度扰动所产生的暴胀场的量子涨落在早期的后期动力学涉及的模量,首先占主导地位的能量密度的宇宙,然后衰变重新加热可见部门。通过考察从枢轴模的视界出口到现在的宇宙能量密度的演化,以及模场通过普朗克抑制相互作用衰减的事实,我们得到了一个关系,它将模的质量、暴胀观测量/参数和暴胀后再加热阶段的广泛特征联系起来。当考虑到一般的期望再加热和膨胀后的模量的初始场位移时,该关系给出了模量的最小质量的约束。对于一个大类的模型,得到的界限(普朗克数据的中心值)可以比“宇宙学模量问题”的界限强得多。
2015-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation Expels Runaways
我们认为,模量稳定一般限制弱耦合德西特真空之间的过渡后的演变,并可能导致对暴胀宇宙学的强烈选择偏见。真空之间畴壁的能量密度通常使Kahler模量不稳定,并触发向大体积的逃逸。这个去密集化阶段可以使新的德西特区域坍缩,除非在过渡之后发生最小量的暴胀。只有当暴胀膨胀产生重叠的过去光锥的所有可观测模式起源于再加热表面,这导致一个近似平坦和各向同性的宇宙,一个稳定的真空过渡是有保证的。高规模的通货膨胀受到广泛的青睐。我们的结果指向一个框架,研究参数微调和暴胀的初始条件通量紧致化。
2017-01-06 gr-qc hep-th
Multi-field Conformal Cosmological Attractors
我们描述了一类具有自发破缺共形不变性的多场暴胀模型。它推广了最近发现的一类宇宙吸引子与一个单一的暴胀子场。在新的多场论中,正如在以前研究的单场模型中一样,模空间有一个关于原始齐次共形变量的边界(Kahler锥)。当共形不变性自发破缺并转换到爱因斯坦坐标系时,这个边界就正则归一化暴胀子场而言移动到无穷远。这导致了在模空间边界附近标量势的指数拉伸和平坦化,这使得即使是非常陡峭的势也完全适合于慢卷暴胀。这些理论,就像它们的单场版本一样,通常会导致n_s =1-2/N和r = 12/N^2的暴胀微扰,其中N是e折叠的数量。
2013-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Five-Brane Dynamics and Inflation in Heterotic M-Theory
类属杂种优势M-理论紧化包含五个膜,这些膜将非孤立亏格零或更高亏格曲线包裹在卡-丘三重中。非微扰超势不依赖于这类五膜的模,我们证明了通量和非微扰效应可以使它们在非超对称AdS真空中稳定。我们还表明,这些五膜可以稳定在dS真空,如果我们修改的超重力势能的Fayet-Iliopoulos条款。这使我们能够在最一般的紧化场景中稳定dS真空中的所有杂种M-理论模。此外,我们证明,通过这种修改,可以创建一个通货膨胀的潜力。暴胀相由一个接近可见膜的五膜表示。我们给出了一个定性的论点,当五膜太接近时,额外的状态如何成为光,可以终止膨胀。最终,五膜撞击可见膜,并通过一个小的瞬子跃迁消失。后暴胀模系统具有更简单的稳定性。它可以稳定在一个dS真空与一个小的宇宙学常数。
2005-01-07 hep-th
Gravitational waves constraints on post-inflationary phases stiffer than radiation
我们指出,存在的后暴胀阶段比辐射硬导致生产的随机引力波(GW)的背景,其对数能谱(在临界单位)是典型的“蓝色”在高频率。最大谱斜率(对于大于$10^{-16}$ Hz的当前频率)是一阶的,并且它与支配几何形状的演化的刚性等离子体的最大声速有关。刚性阶段的持续时间是至关重要的决定由GW的反作用离开地平线期间德西特阶段和重新进入期间的刚性阶段。因此,最大(暴胀)曲率标度必须微调到小于大尺度测量($H_{dS}\laq 10^{-6}~M_{P}$)设定的极限值,以便具有足够长的刚性相位,达到$1~{\rm TeV}$量级的能量标度,如果我们希望刚性相位接触强子时代(对应于$T_{had}\sim 140~{\rm MeV}$),则甚至更低。通过更积极地看待我们的练习,我们看到,如果暴胀阶段之后是一个刚性阶段,则存在一种吸引人的“引力子再加热”的可能性,其有效温度通常可以相当低。
1998-06-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Moduli-Induced Vacuum Destabilisation
我们寻找破坏真空的方法。我们描述了如何密集的物质环境源的贡献,模量潜力和分析所需的条件,以启动解压缩或本地转移模量vevs。我们考虑天体物理对象,如中子星以及宇宙和黑洞奇点。令人遗憾的是,中子星不能使现实的普朗克耦合模量不稳定,这需要物体的密度达到许多数量级。然而,无论是在物质主导的宇宙还是在黑洞形成中,引力坍缩都不可避免地导致致密体积的不稳定,从而导致额外维度的超级暴胀膨胀。
2010-10-13 hep-th