The $α$-Attractor E-Model in Warm Inflation: Observational Viability from Planck 2018
本文在线性温度耗散的暖暴胀框架下研究 $α$-吸引子 E-模型,解析推导 $n_s$ 与 $r$,并用 Planck 2018 约束参数,证明其在弱、强耗散区均可行。
2025-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Some Aspects of the Tachyon Inflation with Superpotential in Confrontation with Planck2018 Data
我们研究了超势作为暴胀势时的快子暴胀。我们研究了等边组态中的原始扰动及其非高斯性质。利用Planck 2018 TT,TE,EE+lowE+透镜+BK 14 +BAO联合观测数据,在$68\%$ CL和$95\%$ CL对标量扰动进行数值分析,寻求超势快子暴胀的观测可行性。我们还通过研究扰动的张量部分并将结果与Planck 2018 TT,TE,EE+lowE+透镜+BK 14 +BAO+ LIGO $\&$ Virgo 2016联合数据在$68\%$ CL和$95\%$ CL进行比较来检查模型的观测可行性。通过对模型参数相空间的研究,预测了该模型中等边非高斯性的幅值。通货膨胀后的再加热阶段是本文探讨的另一个问题。我们表明,在一定范围内的模型的参数,这是可能的,有一个观测上可行的快子模型与超势。
2021-06-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Viability of slow-roll inflation in light of the non-zero k_min measured in the CMB power spectrum
慢卷暴胀可以同时解决视界问题并产生接近无标度的波动谱P(k)。这两个过程通过暴胀阶段的开始和持续时间而紧密相连。但最近一项基于普朗克最新发布的研究表明,P(k)有一个硬截止点,k_min > 0,与传统的观点不一致。在这里,我们定量地证明,大多数--也许所有--慢卷通货膨胀模型不能适应这个最低截止。我们表明,小参数“"必须在整个通货膨胀期间,遵守的数据,严重违反慢滚近似> 0.9。具有这样一个指数的模型预测极端的红色光谱指数,与测量值不一致。我们还考虑扩展的基本图片(建议由几个早期的工作者),通过添加一个动力学为主或辐射为主的阶段之前的慢滚膨胀。我们的方法不同于以前发表的治疗主要是因为我们需要这些修改-不仅适合测量的波动谱,但同时也-修复的地平线问题。然而,我们表明,即使这样的措施排除了联合解决的地平线问题和失踪的相关性在大角度。
2020-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter from the Inflaton Field
我们提出了一个模型,暴胀和暗物质发生通过一个单一的标量场φ。在不引入任何新参数的情况下,我们能够使用标量场φ来统一暴胀和暗物质,该标量场φ在早期解释暴胀,而在低能量下给出暗物质WIMP粒子。在暴胀之后,我们的宇宙必须被重新加热,在暗物质出现之前,我们必须有一个长时期的辐射主导。典型的暴胀子在其势能的最小值附近振荡时衰变。如果暴胀子衰变不完全或不充分,那么暴胀子在再加热后的剩余能量密度必须被微调,以给出正确数量的暗物质。这里的一个基本特征是,暗物质-Inflaton粒子是在低能量下产生的,没有微调或新的参数。这个过程使用与暴胀子衰变相同的耦合g。一旦场φ变得非相对论性,它将像任何WIMP粒子一样解耦,因为n_phi是指数抑制的。暗物质的正确数量决定了横截面,我们在耦合$g$和质量为φ的$m_o$之间有一个约束。我们提出的统一方案有四个自由参数,其中两个是由四次项的暴胀参数λ和质量m_o给出的标量势V(φ)。另外两个参数是暴胀子phi和标量场varphi之间的耦合$g$以及varphi和标准模型粒子psi或chi之间的耦合h。这四个参数已经存在于膨胀和再加热过程的模型中,而没有考虑暗物质。因此,我们的统一方案不增加参数的数量,它实现了暴胀子和暗物质之间的免费统一。
2012-01-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The anisotropic power spectrum and bispectrum in the f(phi) F^2 mechanism
暴胀子φ与矢量动力学项F^2的适当耦合给出了冻结的和标度不变的矢量扰动。我们计算的宇宙学扰动zeta,考虑到经典的向量场,必然会产生在大尺度暴胀过程中,这种耦合的结果。这通常导致zeta的各向异性太强的功率谱。具体而言,如果膨胀持续的时间比产生CMB模式所需的最小量多约5 e倍(约50 e倍),则各向异性超过1%水平(10%水平)。这个结论适用于,除其他外,应用这种机制的磁,各向异性膨胀,并在膨胀结束时通过瀑布场耦合到矢量(在这种情况下,不可避免的贡献,我们得到的是有效的整个膨胀,它是独立的瀑布场)的各向异性扰动的产生。对于一个调谐的暴胀持续时间,在功率谱中的1%(10%)的各向异性对应于各向异性双谱,它像在压缩极限中的局部双谱一样被增强,并且具有有效的局部f_{NL} ~3(~30)。更一般地说,扰动的显著各向异性可能是在暴胀期间维持高于0的自旋场的所有模型的自然结果。
2012-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
ACT-Inspired Kaehler-Based Inflationary Attractors
本研究构建了与ACT观测结果相符的新型Kaehler暴胀吸引子,结合混沌势得到与数据一致且参数依赖性弱的可观测量,还给出超引力实现,具备亚普朗克暴胀、大张量标量比等优势。
2025-10-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs Chaotic Inflation in Standard Model and NMSSM
我们构造了一个混沌暴胀模型,其中Higgs场在标准模型中以及在超对称标准模型的单态扩展中扮演暴胀子的角色。关键的想法是允许希格斯场的非正则动力学项。该模型是最近提出的运行动力学暴胀的实现,其中动力学项的系数随着暴胀子场的增长而增长。暴胀子势取决于希格斯动力学项的结构。例如,在标准模型和NMSSM中,暴胀子势分别与φ ^2和φ ^{2/3}成正比。也有可能有一个平坦的暴胀子潜力。
2010-09-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Kinetically Modified Non-Minimal Chaotic Inflation
我们考虑了超对称(SUSY)和非超对称(non-SUSY)的混沌暴胀模型,它们是基于2<=n<=6的φ ^n势.我们证明了与引力的非最小耦合fR=1+cR phi^(n/2)与形式为fK=cK fR^m的动力学混合的共存可以容纳光谱指数ns和张量标量比r的值,这些值在0<=m<=4和2.5x10^(-4)<=rRK=cR/cK^{n/4}<=1时受到Bicep 2/Keck阵列和普朗克结果的青睐,其中对于n=2不施加上限。暴胀可以达到亚普朗克暴胀值与相应的有效理论保持微扰么正性的普朗克尺度。
2015-08-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Anisotropy in solid inflation
在固体/弹性暴胀模型中,暴胀是由具有固体场论描述的源驱动的。为了允许长时间的缓慢滚动膨胀,固体需要对空间膨胀非常不敏感。我们指出,由于这个属性,固体也是相当低效的消除各向异性变形的几何形状。这就允许一个延长的膨胀各向异性的解决方案,提供了第一个例子与标准的重力和标量场,只有它回避了所谓的宇宙无毛猜想的条件。我们计算了各向异性解的曲率扰动,以及相应的各向异性的唯象界。最后,我们讨论了这个模型和f(phi)F^2模型之间的类比,由于暴胀子phi和向量场之间的适当耦合,它也允许各向异性暴胀。我们注意到,固体暴胀中曲率扰动的双谱在压缩极限中得到增强,并呈现出非平凡的角度依赖性,正如先前在f(phi)F^2模型中所发现的那样。
2013-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological viability of a double field unified model from warm inflation
本文研究了由热暴胀激发的双标量场模型的宇宙学生存性。为此,我们首先建立了一个理论框架,其中暗能量,暗物质和通货膨胀占在一个三重统一方案。然后,我们计算模型的整体动力学,分析耦合参数的物理作用。重点放在后期的演变,我们测试模型对当前的数据。具体来说,使用低红移的万神殿超新星Ia和哈勃宇宙天文钟测量,我们进行贝叶斯分析,通过蒙特卡罗马尔可夫链方法的自由参数的模型上的集成。我们发现由观测约束的自由参数的平均值在合适的理论范围内,并且标量场的演化与宇宙暗区的特征有很好的相似性.这种行为被广泛采用的选择标准的结果所证实,这表明了与标准$Λ$ CDM宇宙学相当的统计证据。最后,我们讨论了存在较大的不确定性的模型的自由参数,我们辩论有关的微调问题的耦合常数。
2022-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Kinetically Modified Non-Minimal Inflation With Exponential Frame Function
我们考虑了基于φ ^n势(n=2或4)的混沌暴胀的超对称(SUSY)和非SUSY模型。我们证明了与引力的指数非最小耦合fR=Exp(cR phi^p)与fK=cK fR^m形式的动力学混合共存,可以容纳普朗克和Bicep 2/Keck阵列结果所支持的暴胀观测值,p=1和2,1<=m<=15和2.6x10^(-3)<=rRK=cR/cK^(p/2)<=1,其中p=1时没有上限。暴胀是山顶型的,它可以达到亚普朗克暴胀值与相应的有效理论保持微扰幺正性的普朗克尺度。这些模型的超引力嵌入实现采用两个手征规范单重态超场,一个单项超势和几个(半)对数或半多项式Kaehler潜力。
2017-09-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Unitarity-Safe Models of Non-Minimal Inflation in Supergravity
我们表明,基于phi^p势和与引力的线性非最小耦合fR=1+cR phi的混沌暴胀模型可以与超引力背景下的数据保持一致,保持到普朗克尺度的微扰么正性,如果我们采用具有前因子-p(1+n)或-p(n+1)-1的对数Kahler势,其中,对于p=2,-0.035 ≤ n ≤ 0.007;对于p=4,-0.0145 ≤ n ≤ 0.006。此外,专注于一个模型,采用规范非单线态膨胀,我们表明,通过非热leptogenesis的MSSM和重子生成的mu问题的解决方案也可以容纳。
2018-12-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Planck constraints on single-field inflation
利用最近的Planck观测数据,结合WMAP大角度极化、重子声学振荡和ACT/SPT温度数据,对慢变单场暴胀模型进行了宇宙学蒙特卡罗模拟.我们的分析涵盖了各种各样的模型与二阶运动方程-包括潜在的驱动慢卷膨胀,非最小耦合模型,运行动力学耦合,Brans-Dicke理论,潜在的驱动伽利略通货膨胀,场导数耦合到爱因斯坦张量,和k-通货膨胀。在运行的动力学指数耦合,协变Galileon条款,和场导数耦合的存在下,张量-标量比的自耦合潜力得到较小的相对于标准的慢卷膨胀,但模型位于68%CL观测轮廓之外。我们还表明,k-暴胀模型可以通过增加标量非高斯性的边界来严格约束。在φ>> M_{pl}区域中具有渐近平坦爱因斯坦标架势的小场暴胀模型一般都能很好地拟合数据。这些模型包括Kahler模暴胀、非最小耦合希格斯暴胀、以及存在势V(phi)=3M^2(M_{pl})^2/4且Brans-Dicke参数omega_{BD} <O(1)的Brans-Dicke理论中的暴胀(包括Starobinsky模型f(R)=R+R^2/(6M^2)作为特例)。
2013-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Fractional Chaotic Inflation -- Dynamical Generation of a Fractional Power-Law Potential for Chaotic Inflation
混沌暴胀基于一个简单的单项标量势V(phi)~ phi^p,是一个有吸引力的大场暴胀模型,能够产生相当大的张量与标量比r。因此,假设未来的CMB观测将证实BICEP 2报告的大r值,重要的是要确定什么样的动力学机制可能赋予暴胀子场这样一个简单的有效势。在本文中,我们回答了这个问题的背景下,即在动力学混沌暴胀(DCI)的框架下,其中强相互作用的超对称规范动力学的大统一的规模,通过量子效应的尺寸嬗变动态地产生一个分数幂律势。在构建明确的模型,我们显着扩展我们以前的工作,因为我们现在考虑了大量的各种可能的潜在规范动力学和放松我们的条件场内容的模型。这使我们能够实现暴胀子势中幂p的几乎任意有理数值。因此,本文件可以被视为第一步走向一个更完整的动态混沌膨胀理论。
2014-07-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial non-Gaussianities in general modified gravitational models of inflation
在一般的单场暴胀情形下,计算了原初标量密度扰动的三点关联函数,其中标量场φ与Ricci标量R和Gauss-Bonnet项GB有直接耦合.我们的分析还包括拉格朗日量包含场动能X=-(nabla phi)^2/2的非线性函数和伽利略型场自相互作用G(phi,X)*(Box phi)的模型,其中G是phi和X的函数。我们提供了一个一般的解析公式的等边非高斯参数f_{NL} ^{equil}与曲率扰动的双谱。利用慢变参数的拟de Sitter近似,我们可以导出一个简化形式的f_{NL} ^{equil},便于从观测上约束各种暴胀模型。如果标量扰动的传播速度远小于光速,高斯-邦纳项以及伽利略型场的自相互作用可以产生大的非高斯性,在未来的观测中可以检验。我们还证明,在具有场势(包括f(R)引力)的Brans-Dicke理论中,f_{NL} ^{equil}与由最小耦合标量场驱动的标准暴胀一样,具有慢卷参数的量级.
2011-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Canonical Scalar Field Inflation with a Woods-Saxon Potential
本文主要讨论在慢卷近似下,由具有Woods-Saxon势的正则标量场理论实现暴胀模型。我们的分析表明,从我们的模型理论推导出的可观测量,即原始标量曲率扰动的谱指数和张量标量比,是兼容的最新普朗克合作数据。我们还讨论了势的定性特征,并证明了出现优美出口的标量场的值与标量势的拐点一致。我们还试图研究模型的后膨胀再加热阶段,以进一步研究伍兹-撒克逊标量场模型的可行性,并且正如我们所证明的那样,结果表明该模型在这个时代也是可行的,但是瞬时再加热对于手头的模型是不允许的。
2019-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Breaking Eternal Inflation: Empirical Viability of a Spontaneous Collapse Scenario
Universidad Nacional de La Plata(拉普拉塔国立大学);CONICET(阿根廷国家科学研究委员会);Università di Padova(帕多瓦大学);INFN Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所);Universidad de Barcelona(巴塞罗那大学)
该研究通过量子塌缩机制解释宇宙结构形成并抑制永恒暴胀,利用普朗克数据验证了模型的实证可行性。
2026-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Consistency of inflation and preheating in F(R) supergravity
我们研究了F(R)超引力中的暴胀和预热,F(R)超引力的特征是两个标量自由度的质量标度:M(与暴胀时代相关)和m(与预热时代相关)。质量M和m的允许值是由CMB温度各向异性的振幅导出的。我们表明,我们的模型是一致的WMAP和其他测量的联合观测约束的制度,其中实现了足够的通货膨胀(与e-折叠数大于50)。在与预热有关的低能区,我们导出了与暴胀子场耦合的赝标量场chi的有效标量势。当m远大于M时,我们发现存在一个预热阶段,在这个阶段中,场扰动Δ chi和Δ phi通过一个宽参量共振而迅速增长。
2012-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Viability of the matter bounce scenario in Loop Quantum Cosmology from BICEP2 last data
普朗克计划提供的CMB图将张量与标量扰动之比(即$r$)的值限制为小于$0.11$(95% CL)。这个界限排除了最简单的暴胀模型。然而,最近来自BICEP 2的数据与这一约束有很强的张力,因为它发现了一个值$r=0.20^{+0.07}_{-0.05}$,而$r=0$在$7.0 σ$时不受欢迎,这使得这些最简单的暴胀模型得以生存。值得注意的事实是,尽管BICEP 2实验是为了寻找暴胀的证据而设计的,但它的实验数据与来自物质反弹情景(暴胀范式的替代模型)的理论结果正确匹配。更准确地说,大多数弹跳宇宙学由于张量/标量比$r\leq 0.11$的值很小而没有通过普朗克约束,但新的BICEP 2数据中的一些与实验数据吻合得很好。这就是循环量子宇宙学的远程平行版本中物质反弹的情况。
2014-07-02 astro-ph.CO gr-qc
Viability of the Matter Bounce Scenario
它表明,远程并行$F({\mathcal T})$引力理论与圈量子宇宙学相结合,支持一个物质反弹的情况下,这是一个替代的大爆炸范式的通货膨胀的情况。它是检查,这些反弹模型提供的理论数据,符合目前的观测数据,允许物质反弹情景的可行性。
2014-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Observational Viability of an Inflation Model with E-Model non-Minimal Derivative Coupling
本文从一个两场模型出发,利用共形规范,得到一个正则规范化场的导数与引力非极小耦合的模型。通过选取适当的函数,研究了常微分耦合和E型非最小微分耦合两种情况,而这两种情况下的势均为E型势。我们表明,在相反的单场$α$ -吸引子模型,有一个吸引子\textit{point}在大$N$和小$α$限制,在我们的设置和上述两种情况下,有一个吸引子\emph{line}在这些限制中,$r-n_{s}$轨迹趋于。通过研究该装置中的线性和非线性扰动,并将数值结果与Planck 2015观测数据进行比较,我们得到了自由参数$α$的一些约束条件.通过考虑E模型势和耦合函数,我们证明了该模型对所有$M$值(模型的质量尺度)都是观测上可行的。我们利用张量标量比的观测约束和相容关系,得到了该模型中扰动声速的一些约束。其结果是,我们表明,在一个非最小的衍生$α$吸引模型,它是可能有小的声速,因此大的非高斯性。
2018-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
(P)reheating Effects of a Constrained Kähler Moduli Inflation Model
在这次演讲中,我将讨论弦理论驱动的凯勒模膨胀I(KMII)势的影响、可行性和预测,该势与光标量场$χ$耦合,由于势的非零最小值,它可以为今天的暗能量密度提供一个可能的来源。虽然该模型与目前测量的宇宙微波背景(CMB)数据是一致的,更严格的约束,从未来的观测需要测试的KMII潜力的可行性,其最小相当于观测到的宇宙常数的能量密度$ρ_{Λ_{\mathrm{obs}}}$。我们实现了马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)抽样方法来计算允许的模型参数范围和边界上的暴胀子的质量$m_ϕ$和再加热温度$T_{\mathrm{reh}}$。此外,我们的晶格模拟预测的随机引力波背景中产生的暴胀子振荡,将是可观察到的今天在$10^{9}$ - $10^{11} \, \mathrm{Hz}$频率范围。所有的结果和细节都将包含在我们即将发表的同名论文中。
2021-07-20 astro-ph.CO hep-ph
Enlarging the Space of Viable Inflation Models: A Slingshot Mechanism
一个给定的暴胀模型的可行性不仅取决于暴胀子势的形式,而且取决于暴胀子场的初始组态。在许多模型中,场的构形虽然在其他方面是有很好的动机的,但却不能引起暴胀,或者不能产生一个持续时间足以解决视界和平坦性问题的暴胀时期。在本文中,我们提出了一种机制,使通货膨胀发生,即使在这样的初始条件。我们的机制涉及到多个标量场,经历了一个依赖于时间的混合。这反过来又导致“再过阻尼”阶段以及参数共振,它们一起将暴胀子场从参数空间中不引起暴胀的区域“弹射”到引起暴胀的区域。我们的机制是灵活的、动态的,能够产生一个足够长时间的暴胀时期。因此,这种弹弓机制可以在各种环境中使用,从而扩大了潜在可行的通货膨胀模型的空间。
2019-10-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Observational Viability of Anisotropic Inflation Revisited
本文在具有中间尺度因子的单场各向异性暴胀模型中,通过数值分析约束中间参数β和各向异性参数c,并利用 Planck 数据验证模型观测可行性,同时给出再加热阶段的观测一致范围。
2025-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation models selected by the swampland distance conjecture with the Lyth bound
本文研究沼泽地距离猜想如何约束大场暴胀模型,发现其对张标比的上限可严于宇宙微波背景观测约束,并与Lyth界限互补,为暴胀模型提供独立于数据的理论判别依据。
2025-11-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantum Generation of Dark Energy
我们提出了一种类型的暗能量模型,其中的粒子的暗能量φ是动态产生的量子跃迁在非常低的能量。跃迁发生的尺度取决于φ和相对论性场varphi之间相互作用的强度g。我们表明,g \simeq 10^{-12}给出了一个生成尺度E_gen simeq eV,其截面sigma simeq 1 pb接近于在去耦时的WIMP截面sigma_w simeq pb。粒子的数密度n_φ是方程中的源项。它产生了标量势v(phi),这是宇宙后期加速的原因。由于φ的出现可能是在非常低的尺度上,接近于现在,宇宙学符合问题可以简单地解释为耦合常数的大小。我们将暗能量与暴胀统一为一个单一的标量场φ,并且我们对暴胀和暗能量使用相同的势v。然而,在暴胀之后,φ完全衰减,并以E_RH propto h ^2 m_Pl的尺度重新加热宇宙,其中h是SM粒子和varphi之间的耦合。场φ从光谱中消失,从再加热直到其再生,因此它不会干扰标准的减速辐射/物质宇宙学模型,从而允许成功的统一方案。引起暴胀子衰变的相同相互作用项解释了φ的后期再生。我们提出了一个简单的模型,其中g和h耦合的强度由膨胀标度E_I设定,g=h^2 propto E_I/m_Pl,给出再加热标度E_RH propto E_I= 100 TeV和Φ产生标度E_gen propto E_I^2/m_pl=eV << E_RH。
2009-10-08 astro-ph.CO
New Inflation in Waterfall Region
本文在广义混合暴胀的瀑布区提出新暴胀模型,通过预暴胀谷产生初始条件,支持单场与多场情景,其预言与普朗克数据吻合,并实现再加热与非热轻子生成。
2023-09-13 astro-ph.CO hep-ph
Hyperbolic Inflation in the Light of Planck 2015 data
Rubano和Barrow讨论了暗能量的出现,晚期宇宙加速产生于具有双曲幂型势的自相互作用均匀标量场。在这里,我们研究了这个标量场势在暴胀时代的演化。利用暴胀框架下的双曲幂势,我们发现主要的慢滚参数,如标量谱指数,谱指数的运行和张量-标量涨落比,都可以解析计算.最后,为了测试这个双曲标量场模型在宇宙早期阶段的可行性,我们将该模型的预测与最新的观测数据(即普朗克2015)进行了比较。
2015-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anthropically Selected Baryon Number and Isocurvature Constraints
观察到的重子和暗物质密度的相似性表明,它们在物理上是相关的,无论是通过粒子物理机制还是人择。人择选择的先决条件是产生不同Omega_{B} / Omega_{DM}的超视界大小的结构域。在这里,我们考虑通过随机变化的相位或幅度的复杂的字段Φ在通货膨胀期间的域的不同重子密度的生成。重子等曲率扰动是任何这样的机制的自然结果。我们推导了膨胀过程中膨胀率H_{I}和质量参数μ的重子等曲率边界,μ破坏了Φ势的整体U(1)对称性。我们表明,当μ < H_{I}(如预期的超对称模型)的重子等曲率约束,可以满足只有当H_{I}是非常小的,H_{I} < 10^{7} GeV,或者如果非重整化普朗克抑制的修正φ势被排除到一个高的顺序。或者,如果mu足够大,mu > 10^{16} GeV,则可能存在未抑制的Phi电势。我们表明,重子等曲率约束可以自然地满足阿弗莱克-丁重子生成,作为沿MSSM平坦方向的非重整化项的高阶抑制的结果。
2012-12-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Status of light inflaton: from inflation to laboratory
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校);Indian Institute of Science Education and Research, Thiruvananthapuram(印度科学教育与研究机构(特鲁凡得琅));SRM University-AP(SRM大学安得拉邦校区)
研究基于ACT等最新暴胀限制及对撞机等实验结果,探讨轻暴胀子情景可行性,假设暴胀子四次方势确定参数空间区域,推导相关限制,还探讨再加热期间暗物质产生前景。
2026-07-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Braneworld non-minimal inflation with induced gravity
本文研究了膨胀子场与膜上诱导引力非极小耦合的弯曲DGP膜世界上的宇宙膨胀。我们给出了在Jordan和Einstein框架下微扰和暴胀参数的详细计算。我们充分分析了模型的参数空间,以证明该模型在与最近的观测数据对抗时的可行性。我们还比较了这两个框架中获得的结果,以判断哪一个框架与观测数据相比给出了更可接受的结果。
2012-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Not So Minimal Warm Inflation
Universidad de Granada(格拉纳达大学);Universidade de Coimbra(科英布拉大学)
研究探讨了通过轴子状膨胀子与非阿贝尔规范玻色子耦合的热膨胀机制,分析了观测约束和模型构建限制,指出钟表机制无法生成所需层级,但部分波单位arity界限允许有效描述与观测一致。
2026-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A universal attractor for inflation at strong coupling
我们介绍了一种新的非最小引力和暴胀子部门之间的耦合。值得注意的是,对于这种耦合的大值,所有模型渐近线到一个通用吸引子。这种行为与原始标量势无关,并且推广了φ ^4理论中的吸引子与引力的非最小耦合。吸引子位于普朗克最近结果的“甜蜜点”。
2014-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Fluctuations at the Planck Scale
最近在宇宙微波背景的起伏谱中测量到的截止值k_min=[4.34(+/-)0.50]/r_cmb(r_cmb是到最后一个散射面的同向距离),似乎不利于慢卷暴胀和与之相关的跨视界模式跃迁。我们在这封信中表明,k_min对应于从普朗克域进入半经典宇宙的第一模式。所需的标量场势是指数的,虽然不是暴胀的,并且满足零有效质量条件,rho_phi+3p_phi=0。非常有启发性的是,观测到的温度各向异性的幅度要求φ的量子涨落经典化在~3.5x10^15 GeV,这与大统一理论中的能量标度一致。这种标量场势常常与卡鲁扎-克莱因宇宙学、弦论甚至超引力联系在一起。
2019-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation-Dark Matter unified through Quantum Generation
我们统一的通货膨胀和暗物质通过一个单一的标量场φ。这种统一的主要困难之一是,在暴胀和暗物质之间,需要一个成功的再加热过程和一个长时间的辐射。因此,暴胀子-暗物质场中的能量密度在重新加热后必须进行微调,以产生暗物质。在这里,我们展示了另一种方案,其中暴胀子完全衰变,完全从光谱中消失。然而,在低能量下,在物质辐射相等之前,导致暴胀子衰变的相同相互作用项再生φ。一个基本特征是,中间辐射之间的过渡占主导地位的暗物质阶段是有关的量子生成的标量场量子力学,而不是纯粹的经典动力学。由于这种量子跃迁,暴胀-暗物质的统一可以自然地发生,而不需要微调。这里提出的统一方案有三个参数,即暗物质粒子的质量m_o,暴胀参数λ和暴胀子相互作用的耦合g。唯象学固定了λ的值,并在g和m_o之间给出了一个约束,只留下暗物质粒子的质量m_o作为自由参数。这三个参数lambda,m_o,g同样存在于包含暴胀和暗物质wimp粒子但没有统一的模型中。因此,我们的统一方案不增加参数的数量,它完成了暴胀子和暗物质之间的免费统一。
2009-11-26 astro-ph.CO
Curvaton-assisted hilltop inflation
State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Tsung-Dao Lee Institute and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院、李政道研究所暗物质全国重点实验室);Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE), and Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室、上海粒子物理与宇宙学重点实验室);School of Physics and Astronomy, University of Southampton(南安普顿大学物理与天文学院);Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学伽利略·伽利莱物理与天文系);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(中国科学院大学杭州高等研究院基础科学与数学学院)
本文探讨了曲率子与山峰式膨胀的耦合,解决传统模型中初始值问题和亚普朗克场值的有效性,通过修改各向异性功率谱扩展参数空间,恢复四次方山峰式膨胀模型。
2026-05-11 astro-ph.CO hep-ph
Brane inflation driven by an arctan potential: CMB constraints and Reheating
我们在超引力激发的$\arctan$势驱动的膜膨胀的背景下研究了早期宇宙的演化。我们进行了慢滚和半解析再加热分析,并获得了与普朗克2018年数据一致的暴胀参数约束。我们还采用马尔可夫链蒙特卡罗分析进行参数估计的宇宙学参数,获得的结果与目前可用的宇宙微波背景和重子声学振荡的数据符合得很好。这项工作建立了$\arctan$模型的一般理论预测,统计分析的结果证实了其观测的可行性。
2022-07-15 astro-ph.CO hep-th
Viability of generalized $α$-inflation from Planck, ACT, and DESI Data
研究通过Planck、ACT和DESI数据评估广义α-膨胀模型的可行性,发现两种模型在参数空间受限区域与CMB-only数据一致,但CMB+DESI组合导致n_s偏移。
2025-11-25 astro-ph.CO
More on the Non-Gaussianity of Perturbations in a Non-Minimal Inflationary Model
研究了引力与标量场及其导数非极小耦合的扩展非极小暴胀中的非线性宇宙学扰动及其可能的非高斯性质.通过扩展到三阶的行动,我们专注于与最近的观测数据相比,扰动的非线性和非高斯性。通过采用形式为V(phi)=(1/n)(lambda)(phi)^n的暴胀势,我们证明了,例如,对于n = 4,如果0.013 <lambda< 0.095,在适当的单位下,这个扩展的模型与观测是一致的。通过将非高斯性的等边振幅限制为观测上可行的值,耦合参数λ被约束为λ < 0.1的值。
2018-08-13 astro-ph.CO gr-qc
Assisted dark energy
在辐射和物质时代,宇宙尺度解产生与背景流体密度成比例的标量场密度,这对缓解暗能量的能量尺度问题是有吸引力的。在多个标量场存在的情况下,标度解可以通过所谓的辅助暴胀机制退出到宇宙加速时代。本文详细研究了具有广义拉格朗日密度p= sum_{i=1} ^n X_i g(X_i e^{lambda_i phi_i})的多场系统的宇宙动力学,其中X_i=-(nabla phi_i)^2/2是第i个场phi_i的动能,lambda_i是常数,g是关于Y_i=X_i e^{lambda_i phi_i}的任意函数.这涵盖了文献中提出的大多数具有标度解的暗能量标量场模型。使用来自大爆炸核合成的束缚和每个场不能作为宇宙的单个组成部分驱动暴胀的条件,我们发现以下特征:(i)在标度物质时代之后,可以实现瞬时或永恒的宇宙加速,(ii)辅助标量场的“解冻”性质对于确定场状态方程w_{phi}的演化至关重要,(iii)在存在多个标量场的情况下,现今的场状态方程可以与观测界w_{phi} <-0.8相一致。
2009-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Viable f(R) Scenarios Unifying Inflation with Realistic Dynamical Dark Energy
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所);Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA)(加泰罗尼亚高级研究学院);Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);Center for Theoretical Physics, Khazar University(哈扎尔大学理论物理中心);Tver state university(特维尔国立大学);International Laboratory for Theoretical Cosmology, Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics (TUSUR)(托木斯克控制论与无线电电子学国立大学国际理论宇宙学实验室)
本文提出两种F(R)引力模型,通过观测数据验证其在描述早期膨胀和暗能量时期的可行性,且在统计和信息准则上优于Λ-冷暗物质模型。
2026-02-08 astro-ph.CO gr-qc
Discrepancy between cosmological and electroweak observables in Higgs Inflation
在这项工作中,我们重新审视了非最小耦合希格斯暴胀的情况下,并调查其观测的可行性,根据目前的宇宙微波背景,重子声学振荡和Ia型超新星的数据。我们探讨了Coleman-Weinberg近似对原始宇宙中Higgs势的影响,通过两圈级的重整化群方法将暴胀尺度下的拉格朗日参数预测与电弱观测量联系起来。作为主要的结果,我们发现,在电弱尺度上的观察是在分析中使用的宇宙学数据集得到的约束不一致。具体地说,一个$\approx 8σ$ -膨胀参数和顶夸克质量的电弱值之间的差异被发现,这表明,一个显着的偏离所分析的情况下所需要的宇宙学数据。
2021-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Quantum Phase of Inflation
暴胀模型可以具有暴胀的早期阶段,其中暴胀子的演化在进入由标量场势的斜率驱动的阶段之前由量子涨落驱动。对于科尔曼-温伯格势,这个量子相位持续10^{7-8}个e折叠。暴胀场的长周期涨落驱动的增长可能会使暴胀子超过我们当前视界尺度穿过视界的场的值;或者,即使场不穿过phi_*,暴胀子在这个阶段结束时也可能具有高动能。因此,我们在不同的通货膨胀模型的背景下研究这些问题。在宇宙学相关尺度在量子阶段离开的情况下,我们得到O(10)的大曲率扰动。我们也将我们的结果应用到二次曲率模型和quintessence模型。在曲率模型中,我们发现暴胀必须比解决视界问题所需的持续时间更长,曲率模型与小场暴胀模型不兼容,并且可能存在太大的非高斯性。提出了一个新的热涨落驱动暴胀相,在暴胀过程中,暴胀子的演化由持续的热辐射浴的涨落控制,而不是由标量场势控制.
2013-03-05 astro-ph.CO
Rate of gravitational inflaton decay via gauge trace anomaly
我们分析了在f(phi)R引力中暴胀后相干振荡阶段暴胀子场的衰减过程。在f(phi)R耦合存在的情况下,暴胀子不可避免地通过引力衰变为规范场。给出了暴胀子场通过迹反常衰变为一对规范场的速率的具体计算。通过比较这个新的衰变通道与从树能级分析的通道,我们发现,分支比关键取决于质量和衰变产物粒子的内部多重性(味量子数)。虽然暴胀子只衰减到轻场,但重场仍然在量子回路中发挥作用。我们认为,这个过程中,原则上允许我们约束任意重粒子的影响,在再加热。我们还将我们的分析应用到希格斯暴胀中,发现如果量子引力不重要,引力衰变率将永远不会超过规范相互作用衰变率。
2011-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A single field inflationary potential consistent with recent observations
Jamia Millia Islamia(贾米亚米利娅伊斯兰大学)
该研究提出一种反指数势能模型,通过添加陡峭指数项实现暴胀后再加热,其最大再加热温度约为10^13 GeV,结合理论简洁性与观测可行性。
2026-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of Gravitational Chern-Simons during Axion-SU(2) Inflation
本文研究了旁观轴子场通过Chern-Simons耦合与引力场和SU(2)规范场耦合的暴胀模型的可行性。要求轴子-SU(2)扇区的唯象成功限制了引力陈-西蒙斯项的耦合强度。我们发现,如果截止尺度低至$Λ$ = 20 H,则该项对引力波的产生和传播的影响可以高达螺旋度的50%增强,而螺旋度不是由规范场引起的。$Λ$越大,这种影响越小,而无论$Λ$如何,规范场对螺旋度的影响都可以忽略不计。
2020-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on $α$-attractor inflationary models with a Higgs-like potential
利用最新的宇宙微波背景和大尺度结构数据,研究了一类$α$ -吸引子暴胀模型的观测可行性.通过考虑双势阱,我们进行了慢滚分析来研究这类模型的行为,这是$α$大值的混沌膨胀和通用吸引子之间的连续插值,即,对于小$α$,分别为$n_s=1- 2/N$和$r=α12/N^2$,其中$n_s$是标量谱指数,$r$是张量与标量比,$N$是e倍数。为了探索模型的参数空间,我们还进行了MCMC分析,并找到了$α=7.56\pm 5.15$($1σ$)。
2021-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB constraints on $β$-exponential inflationary models
本文分析了文献[1]中提出的一类广义暴胀模型,称为$β$ -指数暴胀模型.我们表明,这种潜力可以出现在膜宇宙学的背景下,描述额外维度的大小的字段被解释为暴胀。我们讨论了这类模型的观测可行性的光的最新宇宙微波背景(CMB)的数据从普朗克合作,通过贝叶斯分析,并施加严格的约束模型参数。我们发现,单独的CMB数据更喜欢\textit{weakly}的最小标准模型($Λ$ CDM)的$β$指数膨胀。然而,当考虑哈勃参数$H_0$的当前局部测量时,$β$ -暴胀模型{ \it适度}优于$Λ$ CDM宇宙学,使得在当前$H_0$张力的背景下对这类暴胀模型的研究变得有趣。
2018-03-13 astro-ph.CO
Stability analysis of inflation with an SU(2) gauge field
研究了SU(2)规范场与标量场通过规范-动力学耦合相互作用的各向异性宇宙学。我们分析了Bianchi A类模型,包括Bianchi I,II,VI 0,VII 0,VIII和IX型。给出了具有背景磁场的各向同性暴胀解的线性稳定性,推广了U(1)规范场的已知结果.我们还研究了各向异性膨胀的解决方案,所有这些都是不稳定的。然后,各向同性的膨胀解决方案的非线性稳定性进行了检查,通过数值研究的后期行为的初始条件的依赖。我们提出了一些新的功能,可能会影响物理预测和模型的可行性。首先,在没有空间曲率的情况下,强的初始各向异性导致规范场的快速振荡,阻碍了向暴胀吸引子的收敛。其次,引入空间曲率使振荡吸引子失稳,恢复了规范场各向同性暴胀的全局稳定性。最后,基于数值证据结合知识的本征值的各种通货膨胀的解决方案,我们给出了一个通用的下限的持续时间的瞬态各向异性通货膨胀,这是成反比的慢滚参数。
2013-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop quantum inflation with inverse volume corrections in light of ACT data
University of Kurdistan(库尔德斯坦大学)
本研究在圈量子宇宙学框架下探究逆体积修正对两类暴胀势的影响,结合ACT观测数据评估模型可行性,发现含该修正的模型预测值落在数据68%置信区间内,与标准暴胀模型结果相反。
2025-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing non-minimally coupled inflation with CMB data: a Bayesian analysis
我们使用最新的宇宙微波背景(CMB)数据进行贝叶斯统计分析和讨论的观测可行性的暴胀模型与非最小耦合,~ $ξ$,暴胀场和Ricci标量之间。我们列举了我们的分析,以两个例子的小和大的领域的通货膨胀模型,即科尔曼-温伯格和混乱的四次潜力。我们发现:(1)$ξ$参数与原始振幅密切相关;(ii)虽然改进了与$r - n_s$平面中CMB数据的一致性,其中$r$是张量-标量比,而$n_s$是原始谱指数,但非零耦合相对于最小耦合的标准$Λ$ CDM模型是非常不利的,因为$ξ$参数的贝叶斯因子(赔率)的上限大于$150:1$。
2017-07-20 astro-ph.CO
Observational Status of Tachyon Natural Inflation and Reheating
研究了以快子场作为暴胀子的自然暴胀观测可行性。通过得到该模型中的主要扰动参数,对模型的参数空间进行数值分析,并与普朗克2015年数据的$68\%$和$95\%$ CL区域进行对比.通过采用扭曲的背景几何,我们发现一些新的限制的潜力的宽度方面的高度和扭曲因子。我们证明了在大宽度极限下的快子自然暴胀恢复了具有$ϕ^{2}$势的快子模型,这与普朗克2015年的观测数据是一致的。然后我们通过处理暴胀后的再加热时代的e折叠数、温度和有效状态方程参数来重点讨论这个时代。由于再加热时期的有效状态方程参数的值很可能在$0\leq ω_{eff}\leq \frac{1}{3}$范围内,我们得到了该快子自然暴胀模型中张量与标量比以及e折叠数和再加热温度的一些新的约束.
2018-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting Witten-O'Raifeartaigh Inflation for a Non-minimally Coupled Scalar Field
在这项工作中,我们重新访问的膨胀,其中的潜在的$\operatorname{log}^2(ϕ/M)$的形式,当标量场是非最小耦合到重力的Witten-O 'Raifeartaigh模型。我们调查的影响,耦合在预测的通货膨胀参数,从而影响模型的可行性。我们发现,一个小的耦合的顺序$ξ\sim10^{-3}$是首选的数据在$n_s-r$平面水平,并存在一个非零的$ξ$允许一个大的间隔的质量尺度$M$,其中它是可能的,以实现低张量标量比。我们还建立了随后的再加热时代,其中其持续时间和温度可以与CMB观测值,这反过来限制了可能的值为$n_s$和$r$参数的限制。
2022-04-28 astro-ph.CO
Double-well Inflation: observational constraints and theoretical implications
本文结合宇宙微波背景数据,通过蒙特卡罗马尔可夫链分析探究了小场双势井暴涨模型在最小与非最小耦合下的参数空间,并在I型跷跷板机制下约束了暴胀子真空期望值,最终通过贝叶斯比较发现Starobinsky模型更具统计学偏好。
2024-09-25 astro-ph.CO