Implementing quadratic supergravity inflation
我们研究了由一个缓慢滚动的暴胀子场驱动的暴胀,其特征在于二次势,并在超引力的背景下结合辐射修正。在这个模型中,暴胀的能量尺度不受产生观测到的密度涨落水平的要求的过度约束,并且可以具有物理上有趣的值,例如$10^{10}$ GeV的超对称破缺尺度或$10^3$ GeV的电弱尺度。在这个质量范围内,暴胀子足够轻,可以被热效应限制在原点,自然产生新暴胀类型的(最后)暴胀阶段的初始条件。
1999-08-17 astro-ph hep-ph
Brane inflation without slow-roll
在不使用传统的慢滚近似的情况下膜膨胀的情况进行了研究。基于膨胀结束时曲率扰动的产生机制,提出了一种新的膜膨胀范式。研究了产生足够多的e-折叠和产生曲率扰动而不产生危险遗迹的条件。我们的方案的好处随后详细讨论。
2007-03-20 astro-ph hep-ph hep-th
Constraining Inflationary Dark Matter in the Luminogenesis Model
使用重整化群流和宇宙学约束的膨胀模型,我们利用宇宙膨胀和暗物质粒子的动力学质量之间的一个独特的连接在发光模型,统一模型与规范组$SU(3)_C \times SU(6) \times U(1)_Y$,打破了标准模型与额外的规范组暗物质时,暴胀子滚入真正的真空。在这个模型中,暴胀子衰变产生了暗物质,暗物质又以与宇宙学数据相符的正确比例衰变为发光物质。这个模型的一些吸引人的特征包括自相互作用的暗物质,这可能解决矮星系结构和星系中心暗物质尖点的问题。
2015-09-17 astro-ph.CO hep-ph
Use of delta N formalism - Difficulties in generating large local-type non-Gaussianity during inflation -
我们利用所谓的$δN$方法讨论了暴胀过程中超视界演化导致密度微扰中非高斯性的产生。首先,我们提供了一个一般公式的非线性参数在膨胀过程中产生的。我们发现,它是成比例的慢滚参数,乘以模型相关的因素,可以提高非高斯的可观察范围。然后,我们讨论了三个典型的例子来说明如何难以产生相当大的非高斯性通过超视界演化。第一个例子是双膨胀模型,它表明,时间违反慢滚条件是不够的非高斯性的产生。第二个例子是普通的混合通货膨胀模型,它说明了考虑小尺度扰动的重要性。最后讨论了Kadota-Stewart模型。这个模型给出了一个例子,在这个例子中,我们必须选择相当不自然的初始条件,即使可以产生很大的非高斯性。
2010-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Connection between dark matter abundance and primordial tensor perturbations
原始暴胀和暗物质(DM)都可能属于隐藏部分。因此,驱动暴胀的暴胀子可能直接或间接地耦合到DM,从而为发光和不发光物质提供了共同的起源。我们探索这种有趣的可能性,并表明,在某些情况下,DM质量可以与张量标量比。这种相关性可能为我们提供了一个机会之窗,可以在标准冻结范式之外揭示DM的特性。
2015-10-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A new mechanism for generating density perturbations from inflation
我们提出了一个新的机制,产生密度扰动的暴胀模型。暴胀子场到普通物质的衰变率的空间波动导致再加热温度的波动。我们认为,在大多数现实的暴胀模型中,暴胀子与正常物质的耦合是由理论中场的真空期望值决定的。如果这些场在暴胀期间是轻的(这是超对称暴胀的极小模型中的一般情况),它们将通过所提出的机制波动,导致密度扰动。我们表明,这些波动可以很容易地占主导地位,通过标准机制产生的。新的情景对通货膨胀模型的建立和观测有几个影响。所提出的机制允许以低得多的膨胀尺度产生所观察到的密度扰动水平,从而一般预测较小水平的引力波。所产生的密度扰动的频谱的斜率和暴胀子场的势之间的关系是不同的标准关系的背景下获得的慢滚暴胀。由于造成涨落的场不是暴胀子,它可以有明显更大的自耦合,因此密度扰动可能是非高斯的。非高斯性可以大到足以通过CMB和大尺度结构观测来检测。
2003-03-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on generating the primordial curvature perturbation and non-Gaussianity from instant preheating
我们分析模型的通货膨胀,在膨胀过程中存在的等曲率扰动转换成原始曲率扰动在瞬间预热。这可能是由于在充气或预热期间存在的场之间的不对称性。我们考虑了模型必须满足的所有约束条件,以便在理论上有效并满足观测结果。我们表明,在所有的模型提出的约束是非常紧的,需要特殊的初始条件的模型工作。在暴胀过程中对称性被强烈破坏的情况下,非高斯参数f_NL通常很大且为负。
2008-12-03 astro-ph hep-ph hep-th
Resonant Vector Dark Matter Production during Inflation
我们提出了一个新的机制,通过共振生产的矢量暗物质在暴胀过程中产生的观测到的暗物质的能量密度。矢量暗物质的共振放大是通过与暴胀子的振荡耦合引起的马蒂厄不稳定性来实现的,这种不稳定性最早可以在暴胀结束前的11.9 e倍处发生。成功的暗物质生产是可能的,为一个广泛的通货膨胀哈勃率和矢量质量尺度。这种情况下产生的矢量暗物质密度的螺旋状态与其他快子生产机制相比,同时表现出大的参数区域与可忽略不计的能量密度中产生的纵向模式。这个暗物质候选者的发现不仅可以解释暗物质的性质,还可以深入了解暴胀的潜力和暴胀的规模。本文综述了所允许的参数空间,并讨论了其独特的唯象意义,包括引力波和暗物质的能量密度谱。
2022-11-07 hep-ph
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
Generating the curvature perturbation with instant preheating
本文研究了暴胀子末端曲率扰动产生的一种新机制。对原始曲率扰动的主要贡献可能产生于瞬时预热期间。该机制将与光场相关的等曲率扰动转换为曲率扰动,其中“光场”不是暴胀子场。这种机制在暴胀模型中很重要,其中动能在暴胀结束时很重要。我们展示了如何将这种机制应用于各种膜膨胀模型。
2007-02-13 astro-ph hep-ph hep-th
Eigenvalue formulation of Stochastic Inflation and application to large perturbation generating inflationary features
Institute for Basic Science(基础科学研究院);University of Nottingham(诺丁汉大学)
本文提出一种自洽的本征值技术求解随机暴胀中e-fold数的概率分布函数,并应用于平坦势和常数漂移势,揭示了PDF的幂律行为和不同势阱下的定性差异。
2026-11-04 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
Generating scale-invariant tensor perturbations in the non-inflationary universe
人们相信,最近探测到的大张量扰动强烈支持早期宇宙的暴胀场景。这个常识依赖于这样一个假设,即爱因斯坦的广义相对论在早期宇宙中是有效的。在本文中,我们表明,近标度不变的原始张量扰动可以产生在收缩阶段之前的辐射主导的时代,如果引力理论是由标量张量理论修改的时候。尺度不变性保护了张量扰动在大尺度下不受抑制,并且它们可能具有显著的振幅以拟合BICEP 2的结果。我们构造了一个模型来实现这一目的,并证明了宇宙在经过长时间的收缩后可以反弹到热大爆炸,而几乎同时引力理论也通过稳定标量场而接近广义相对论。从理论上讲,如果把引力理论转换到广义相对论的框架下,这种模型与暴胀模型是对偶的。对偶模型通过保角变换联系起来。通过这项研究,我们加强了这样一个观点,即只有共形不变量,如标量和张量扰动是物理的。背景在辐射时间之前是如何演化的取决于框架,没有物理意义。用后来的宇宙学探测器来区分不同的图像是不可能的。
2015-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion Dark Matter with High-Scale Inflation
我们发现,超对称轴子模型打破PQ对称性的相互作用的非重正化超对称项和软超对称破缺项提供了一个自然的框架,不仅产生的轴子规模从软超对称破缺规模$m_{3/2}$,但也为提高它在通货膨胀的因素,以$\sqrt{H_I/m_{3/2}}$其中$H_I \simeq 10^{14}$ GeV根据最近的BICEP 2结果。在这个方案中,如果再热温度低于$10^{10}$ GeV,或者当PQ场与热(标准模型)粒子强烈耦合时低于$m_{3/2}$,PQ对称性可以在宇宙的整个历史中保持破缺。它还表明,在预热过程中的参数共振是不够有效的诱导非热PQ对称性恢复。因此,与QCD异常$N_{DW}>1$的轴子模型可以从畴壁问题,而轴子等曲率扰动被充分抑制膨胀期间的轴子规模大于约$M_P (Ω_a h^2/0.12)^{1/2} ( F_a/10^{12} \mbox{GeV})^{0.6}$ GeV。
2014-04-16 hep-ph
Generating the Observed Baryon Asymmetry from the Inflaton Field
通过把暴胀子看作具有弱破缺全局对称性的复标量场,提出了暴胀子产生重子的一种机制,并给出了一种新的Affleck-Dine机制.断裂的微小性是由技术自然性和膨胀的要求所驱动的。为了简单起见,我们研究了由二次势驱动的暴胀,并讨论了对其他势的推广。我们计算了暴胀动力学,发现在暴胀结束时,粒子数是守恒的。然后,我们详细解释了后来衰变到重子。我们提出了两个有前途的粒子物理嵌入:(i)使用高维算子的规范单态,我们发现这导致了观察到的不对称衰变控制的~大统一理论尺度,这正是有效场论适用的制度。(ii)使用一个彩色的充气装置,这需要小的耦合器。我们还指出了两个观测结果:一个可能的大尺度偶极的重子密度,和一个惊人的预测等曲率波动的幅度被发现是刚刚低于目前的限制,并可能在未来的数据检测。
2014-04-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the validity of the perturbative description of axions during inflation
轴子在大膨胀场模型的许多实现中以及最近在小场模型中产生原始张量模式的替代机制中发挥着核心作用。如果这些轴子耦合到规范场,耦合会产生一个快子不稳定性,导致规范场的指数增强,这反过来又会衰减成可观测的标量或张量曲率扰动。因此,一个完全自洽的治疗过程中的轴子膨胀是很重要的,在这项工作中,我们讨论了耦合到规范场的轴子的微扰约束。我们展示了最近通过这些替代机制产生张量模式的提议如何与in-in形式主义中的微扰理论发生冲突。有趣的是,我们指出,约束参数弱于一个将估计的基础上朴素的功率计数的传播的规范场。在非阿贝尔规范场的情况下,我们推导出新的约束的规范耦合的大小,这也适用于某些模型的自然大的字段膨胀,如对齐机制。
2016-10-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reducing the spectral index in F-term hybrid inflation
我们考虑了一类F项混合暴胀(FHI)的超对称模型,它可以与超对称大统一联系起来。如果对应于枢轴尺度k_*=0.002/Mpc的e折叠数约为50,则预测的标量谱指数n_s不能小于0.97,并且可以超过1(包括最小超引力的修正)。这些结果与用标准幂律宇宙学模型拟合的三年威尔金森微波各向异性探测器数据(含冷暗物质和宇宙学常数)略有一致。然而,n_s可以通过两种机制来减小:(i)利用准正则Kahler势并方便地选择符号;(ii)限制k_* 在FHI过程中所遭受的e-折叠次数。在情形(i)中,我们研究了n_s在暴胀路径上不产生势能极大值和极小值的可能的减小。解决水平和平坦度问题所需要的额外的e-折叠,可以通过随后的快卷[慢卷]模膨胀阶段来产生,所述模膨胀阶段是通过一个弦模来实现的,所述弦模不在模块膨胀开始之前获得有效质量。
2008-09-11 hep-ph
Non-Gaussianity from Axion-Gauge Fields Interactions during Inflation
本文研究了一个包含与SU(2)规范场耦合的轴子的暴胀模型中的标量-张量-张量非高斯信号。在这种设置中,度规涨落的来源是已经在线性水平上的规范场,提供了增强的手征引力波谱。同样的机制在产生三点函数的振幅时起作用,它在参数上大于标准的单场暴胀。
2018-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Tree Theorem for Inflation
它表明,在“在”形式主义的树图的生成函数可以计算通过求解经典的运动方程受到一定的约束。这一定理的说明应用到一个单一的暴胀场的Robertson-Walker背景的演变。
2008-08-13 astro-ph gr-qc hep-ph
End of inflation, oscillons and matter-antimatter asymmetry
暴胀结束时的动力学可以在暴胀子场的粒子和反粒子之间产生不对称性。这种不对称性可以通过衰变转移到重子上,在我们的宇宙中产生重子不对称性。我们详细探讨了这个想法的一个复杂的暴胀子所管辖的观测一致的-“比二次平坦”-潜在的弱破缺的全球U(1)对称性。我们发现大部分的暴胀子不对称性被锁定在暴胀结束时大量产生的非拓扑类孤子组态中。这些孤子最终衰变为重子,并产生了一系列模型参数的物质-反物质不对称性。通过三维晶格模拟和详细的线性化分析相结合,我们展示了暴胀子的不对称性如何依赖于碎裂,对称性破缺项的大小和暴胀结束时的初始条件。我们讨论了最后衰变成重子的过程,但把对非均匀湮灭、再加热和热化的详细分析留给以后的工作。作为我们工作的一部分,我们特别注意在膨胀结束时为晶格模拟产生场波动(包括度量扰动)的多场初始条件。
2014-12-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-minimally coupled Scalar Dark Matter from Inflationary Fluctuations
众所周知,在暴胀期间存在的光标量场是相干激发的。我们表明,如果场耦合到重力在一个非最小的方式,在大尺度上的波动被抑制相对于小尺度的。这一事实允许场激发对宇宙的能量密度做出相当大的贡献,而不会在可观测尺度上产生太大的等曲率波动。我们表明这种机制可以产生所有观察到的暗物质,并研究这种设置的主要宇宙学含义。
2018-11-06 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Inflation, Microwave Background Anisotropies and Large Scale Structure of the Universe
宇宙暴胀提供了最简单和最有希望的机制,产生结构形成的波动。使用强大的Hamilton-Jacobi方法,我将描述(1)如何计算密度涨落和宇宙微波各向异性引起的通货膨胀,(2)改进的Zel'dovich近似描述引力坍缩。我将这些结果与最新的宇宙学观测结果进行了比较。
1994-12-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflation Dynamics and Reheating
我们回顾了单场和多场的膨胀理论,特别注意绝热和熵/等曲率扰动的动力学,这些扰动提供了检验膨胀模型的主要手段。我们回顾了暴胀后的再加热和预热的理论和唯象,对多场暴胀的引力和非引力特征进行了统一的讨论。此外,我们涵盖的膨胀理论与额外的维度和模型,如曲率的情况下,调制再加热,提供替代方法产生大规模的密度扰动。最后,我们讨论了有趣的观测影响,可以导致绝热等曲率的相关性和非高斯。
2006-02-02 astro-ph gr-qc hep-ph
A new branch of inflationary speed limits
我们提出了一种新的机制,通货膨胀表现出速度限制标量运动,产生加速膨胀,即使在陡峭的潜力。这是由于明确整合出的短模式耦合到暴胀$ϕ$通过一个维度6运营商,产生的有效行动,其中包括一个非平凡的(对数)函数的$(\partialϕ)^2$的表达式。速度极限出现在大的风味扩展中出现的该对数的分支切割处,类似于大的颜色扩展中出现的DBI膨胀中的平方根分支切割。最后,我们描述了这个模型的参数的观测约束。
2020-09-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Density Fluctuations in Thermal Inflation and Non-Gaussianity
我们考虑了热膨胀情形下的原初涨落。由于热膨胀在标准膨胀之后驱动大约10个$e$ -倍,因此在膨胀期间对应于当前观测尺度的视界退出时间向膨胀结束移动。它通常使原始功率谱更加偏离标度不变的功率谱,从而使一些模型与观测不一致。我们提出了一种利用平子场与热浴中场的涨落耦合在热膨胀结束时产生原始曲率扰动的机制。我们表明,通过采用该机制,一些通货膨胀模型可以解放,即使在存在的热膨胀。我们还讨论了机制中的非高斯性,并表明在这种情况下可以产生大的非高斯性。
2009-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generating the curvature perturbation without an inflaton
我们提出了一个机制的起源,在我们的宇宙中的大规模曲率扰动的晚期衰变的大质量标量场,曲率。在宇宙膨胀期间,曲率是轻的,当它获得一个几乎尺度不变的光谱扰动。这最初对应于等曲率密度扰动,当曲率密度成为总曲率密度的重要部分时,其在膨胀后产生曲率扰动。如果曲率完全衰减为热辐射,等曲率密度扰动消失。任何残余等曲率扰动与曲率100%相关。同样的机制也可以在前大爆炸/大爆炸模型中产生曲率微扰,只要曲率具有合适的非正则动力学项,从而产生平坦谱。
2002-03-06 astro-ph hep-ph hep-th
A new source for light dark matter isocurvature in low scale inflation
本文提出低能标暴胀中轴子暗物质产生异曲率扰动的新机制:轴子在暴胀期间非零初值并沿势滚动,因各区域暴胀时长不同形成与绝热模式完全相关、谱指数相同的冷暗物质异曲率模式,并给出哈勃参数下限。
2023-05-31 gr-qc hep-ph
The origin of dark matter, matter-anti-matter asymmetry, and inflation
早期宇宙加速膨胀的一个快速阶段,称为暴胀,稀释了除了真空引起的量子涨落之外的所有物质。这些是负责播种的初始扰动的重子物质,非重子暗物质和观测到的温度各向异性的宇宙微波背景(CMB)辐射。为了解释今天观测到的宇宙,暴胀的结束还必须激发一个充满重子、一定量的重子不对称性和暗物质的热浴。我们回顾了目前的理解膨胀,暗物质,产生物质-反物质不对称性的机制,并在地面和空间为基础的实验测试他们的前景。
2011-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Common origin of modified chaotic inflation, non thermal dark matter and Dirac neutrino mass
我们提出了一个粒子物理标准模型的最小扩展,以适应宇宙暴胀,暗物质和轻中微子质量。虽然暴胀阶段是从修改后的混沌暴胀方案中获得的,与最新的宇宙学数据一致,但暗物质粒子是费米子单线态,在早期宇宙中仍然处于平衡状态。标量场通过适当的修改恢复了混沌膨胀的场景,也有助于产生暗物质与其母粒子的微小耦合,自然实现非热或冻结类型的暗物质场景。有趣的是,同样的辅助标量场也有助于实现微小的汤川耦合,这是从中微子耦合到标准模型(如希格斯场)产生亚电子伏狄拉克中微子质量所必需的。极小性以及为所有三个问题提供统一的解决方案,使模型在跨越所有边界的实验中保持预测性。
2020-03-25 astro-ph.CO hep-ph
Non-Minimal Coupling of the Higgs Boson to Curvature in an Inflationary Universe
在$10^{10}$ GeV附近没有新的物理现象的情况下,电弱真空充其量是亚稳态的。这对高尺度暴胀模型来说是一个重大挑战,因为在宇宙早期快速膨胀期间,似乎很难理解如果暴胀发生在$10^{10}$ GeV以上的尺度上,希格斯真空如何不会衰变到理论中真正的低真空,并带来灾难性的后果。在本文中,我们表明,非最小耦合的希格斯玻色子玻色子曲率可以解决这个问题,通过产生直接耦合的希格斯玻色子玻色子的暴胀势,从而稳定的电弱真空。对于特定的希格斯场初始条件及其非最小耦合,暴胀可以在暴胀过程中将希格斯场迅速驱动到电弱真空。
2017-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Systematics of multi-field effects at the end of warped brane inflation
我们在膜暴胀的背景下研究了额外的光标量场在暴胀结束时产生显着功率谱和非高斯性影响CMB尺度观测的可能性。我们认为,具体的机制概述了Lyth和描述必要的标准,它是潜在的重要在一个扭曲的喉咙。我们还讨论了不同的机制,提升真空能量,可以导致不同的主导贡献的暴胀子势接近年底的通货膨胀。然后,我们将这样的标准应用到迄今为止最详细的膜暴胀模型之一,并表明,通货膨胀可以持续到咽喉的尖端,但对于特定的稳定的暴胀轨迹,轻剩余等距方向变得退化。我们还估计了非简并剩余等距的其他通货膨胀轨迹的影响。
2008-10-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark Matter Freeze-In during Warm Inflation and the Seesaw Mechanism
本文提出在暖暴涨情景下,通过紫外冻结产生暗物质,并应用于$U(1)_{B-L}$规范扩展标准模型框架,结合跷跷板机制解释中微子质量。
2024-12-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New smooth hybrid inflation
我们考虑了超对称Pati-Salam模型的推广,它解决了具有精确Yukawa统一和普适边界条件的超对称大统一模型的b夸克质量问题,并导致了所谓的新移动混合暴胀方案.我们发现,这个模型也可以导致一个新版本的光滑的混合通货膨胀的基础上,只重正化的相互作用提供了一个特定的参数,其超势是有点小。该势具有经典倾斜的极小谷,可作为暴胀路径。该模型与采用标准幂律宇宙学模型对Wilkinson微波各向异性探测器三年观测数据的拟合结果一致,该模型包含冷暗物质和一个宇宙学常数。特别是,光谱指数原来是足够小,使其与数据兼容。此外,Pati-Salam规范群在暴胀过程中被破坏为标准模型规范群,因此,在暴胀结束时没有形成单极子。基于非最小Kaehler势的超引力修正,通过方便地选择符号,使谱指数保持在允许的范围内,而不会在暴胀路径上产生极大值和极小值,从而避免了对暴胀初始条件的不自然限制。
2007-09-26 astro-ph hep-ph
How to remedy the eta-problem of SUSY GUT hybrid inflation via vector backreaction
结果表明,在超引力暴胀模型中,当规范场的规范动力学函数受暴胀子调制时,我们可以得到一个新的暴胀吸引子解,其中暴胀子的翻转由于矢量场反作用而受到附加阻抗.结果,标量势的方向,由于强烈的凯勒修正,变得过于陡峭和弯曲,通常支持慢卷暴胀,现在可以自然地这样做。这就解决了超引力中臭名昭著的暴胀问题,而且尽管η的阶数为1,曲率扰动的谱指数也保持为轻微的红色。这种机制被应用到一个模型的混合通货膨胀在超重力与通用Kaehler潜在的。曲率扰动的谱指数为0.97 - 0.98,与数据非常吻合。规范场可以作为矢量曲率,在曲率微扰中产生统计各向异性。然而,这种各向异性只有在规范耦合常数异常小的情况下才有可能观察到。
2012-05-22 astro-ph.CO hep-ph
Primordial GWs from universality classes of pseudo-scalar inflation
在这篇文章中,我们讨论的可能性,产生一个可观察的引力波(GW)背景耦合的赝标量暴胀到一些阿贝尔规范场。这种分析是通过将暴胀模型划分为普适类来进行的。我们发现,最有希望的情况是一个Starobinsky样的模型,这可能会导致在即将到来的CMB探测器以及直接GW探测器的观测签名的生成。在这些模型中产生的信号既可以在地基探测器(如先进的LIGO)中观察到,也可以在天基探测器(如LISA)中观察到。CMB和直接GW检测之间的互补性可用于提取关于暴胀的微观物理的信息。有趣的是,本文讨论的机制也可能与原始黑洞(PBH)的产生有关。
2017-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
UV Corrections in Sgoldstino-less Inflation
研究了超引力中幂零多重态暴胀的嵌入,特别是sgoldstino标量场的退耦。在低能量有效理论中,对高德斯蒂诺多重态的幂零约束不是手工施加的,而是通过对大量的自由度进行积分而产生的。我们提出了明确的超引力模型,其中一个大的,但有限的sgoldstino质量来自汤川或规范的相互作用。在这两种情况下,暴胀子势都受到两种类型的修正。一个来自斯哥尔德斯蒂诺的反反应,另一个来自产生其质量的重场。我们发现,这些规模相反的dogov-Akulov截止尺度,这使得一致的sgoldstino非平凡的解耦。尽管如此,我们确定了一个参数窗口,在该窗口中,sgoldstino少的通货膨胀可以发生,直到修正平坦的通货膨胀潜力。
2016-06-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dynamical Inflation Stimulated Cogenesis
本文提出一种最小化框架,利用暗SU(2)_D规范扇中的暗标量二重态作为通胀子实现动力学拐点通胀,同时通过逆跷跷板机制产生中微子质量,通过非对称衰变实现轻子创生,并经由冻入过程产生TeV尺度的暗物质。
2024-02-14 astro-ph.CO hep-ph
Inflation, baryogenesis and gravitino dark matter at ultra low reheat temperatures
宇宙的再热温度很可能非常低,接近大爆炸核合成的尺度,即$T_{R}\sim 1-10$ MeV。在如此低的再热温度下,产生物质反物质不对称性和合成暗物质粒子是具有挑战性的问题,需要在标准模型物理学之外的框架内加以解决。在本文中,我们指出,一个成功的宇宙学可以自然地出现,如果R-宇称破坏的相互作用是重子超过反重子,同时他们可以解释的暗物质的寿命与正确的丰度负责。
2009-05-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial black holes and stochastic inflation beyond slow roll: I -- noise matrix elements
本研究针对需打破慢滚条件的原初黑洞形成单场暴胀场景,拓展随机暴胀形式体系,解析与数值计算了暴胀子势的噪声矩阵元,揭示超慢滚转变下噪声的演化规律,为准确计算扰动分布与原初黑洞丰度提供关键基础。
2023-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessential inflation with a trap and axionic dark matter
我们研究了一个新的模型的典型的通货膨胀的灵感来自超引力和弦论。该模型的特点是一个动力学极,它引起了暴胀高原,和一个失控的典型尾巴。我们设想暴胀子和Peccei-Quinn(PQ)场之间的耦合终止失控暴胀子的滚动,并将后者捕获在增强对称点(ESP),从而打破PQ对称性。暴胀子的动力学密度由于PQ粒子的衰变而转移到热大爆炸新产生的热浴中。该模型成功地解释了暴胀和暗能量的观测,而无需任何微调,同时也解决了QCD的强CP问题,并产生了轴子暗物质,而无需等曲率扰动。在ESP处捕获暴胀子可以确保模型不会受到臭名昭著的第五种力量问题的困扰,这通常困扰着quintessence。
2019-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Imprint of inflationary gravitational waves and WIMP dark matter in pulsar timing array data
本研究探讨在“无奇迹WIMP”暗物质情景下,利用暴胀蓝移引力波解释脉冲星计时阵列信号,通过晚期熵稀释解决暗物质过度产生与宇宙学观测冲突,并拟合NANOGrav数据。
2024-02-05 astro-ph.CO hep-ph
No Large Scale Curvature Perturbations during Waterfall of Hybrid Inflation
本文研究了标准混合暴胀模型瀑布相变过程中熵扰动产生大尺度曲率扰动的可能性。我们表明,是否可观的大尺度曲率扰动的瀑布相变过程中产生的关键取决于经典和量子力学的反反应终止通货膨胀之间的竞争。如果只考虑系统的经典演化,我们表明,高度蓝倾斜的熵扰动诱导高度蓝倾斜的大尺度曲率扰动在瀑布相变,占主导地位的原始绝热曲率扰动。然而,我们表明,瀑布场的不均匀性在相变过程中产生的量子反反应完全占主导地位的经典反反应。在瀑布相变过程中,非常小尺度的快子模的累积量子反反应非常有效地终止了暴胀,并关闭了曲率微扰的演化。这表明标准混合暴胀模型在瀑布相变期间的大尺度曲率扰动下是安全的。
2011-01-18 astro-ph.CO 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
Calculating the squeezed bispectrum in stochastic inflation by Monte Carlo simulation
The University of Osaka(大阪大学);University of Fukui(福井大学)
本文针对量子扩散主导的多场暴胀模型,提出基于蒙特卡罗的压缩极限双谱计算方法,验证了其在单、双场混沌暴胀中的适用性,并首次计算带弱瀑布的混合暴胀的双谱。
2026-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Runaway potentials in warm inflation satisfying the swampland conjectures
逃逸势不具有任何临界点,是一种可行势,与最近提出的de Sitter沼泽地猜想非常吻合。在这项工作中,我们嵌入这样的潜力在温暖的通货膨胀的情况下,由量子场论模型产生的耗散系数与温度的依赖立方的动机。结果表明,这些模型能够与现有观测保持一致,并且能够同时满足三个沼泽地距离猜想、de Sitter猜想和Transplackian审查猜想.这些特征使得这种模型从量子引力和弦论中的有效场论模型的角度来看是可行的,远离沼泽地。
2020-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-dependent hemispherical asymmetry from general initial state during inflation
我们考虑一个一般的初始状态的通货膨胀的机制产生的尺度依赖的半球形不对称性。一个可观察到的尺度相关的非高斯性的产生,导致可观察到的半球形的不对称性从超地平线长模式调制。我们发现偶极不对称性的振幅在小角度尺度上呈指数下降,这可以解释在这些尺度上偶极不对称性的缺失.此外,依赖于非真空初始状态的性质,偶极不对称性的振幅具有振荡特征,这可以在仔细的CMB图分析中检测到.此外,我们表明,非真空初始状态提供了一个自然的机制,以提高超视界长模式扰动所需的偶极子不对称性。
2014-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Warm Little Inflaton becomes Dark Energy
我们提出了一个模型,暴胀子场的行为就像在后期的精髓,产生目前阶段的加速膨胀。这是实现的框架内的温暖的通货膨胀,特别是温暖的小Inflaton的情况下,基本的对称性保证了一个成功的通货膨胀期间,在温暖的制度持续的耗散效应,而没有显着的反作用的标量势。这就产生了一个平滑的过渡到辐射主导的时期,在这一点上,耗散效应自然关闭,因为温度下降到直接耦合到暴胀子的费米子质量以下。暴胀后的动力学类似于一个解冻的精髓情景,在暴胀结束时没有激活阶段。这种情况下的观测签名包括修改后的张量-标量比和张量谱指数之间的一致性关系的典型的暖膨胀模型,变化的暗能量状态方程在低红移融化的精髓的情况下的特点,和相关的暗能量等曲率扰动。
2019-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph