Inflationary Tensor Perturbation in Eddington-inspired Born-Infeld gravity
研究了在Eddington激发的Born-Infeld引力中由质量标量场驱动的暴胀模型中的张量扰动.对于短波长模,微扰特征与通常的混沌暴胀非常相似。对于长波长模式,扰动表现出一个特殊的功率谱的上升,这可能会留下一个签名的宇宙微波背景辐射。
2014-04-24 astro-ph.CO gr-qc
The Evolution of Non-adiabatic Pressure Perturbations during Multi-field Inflation
非绝热压力扰动自然发生在由一个以上的标量场组成的暴胀模型中。在膨胀结束时存在的非绝热压力的量可以通过曲率扰动的变化,涡的产生以及随后的B模式偏振的来源来产生观测结果。在这项工作中,在第13届马塞尔格罗斯曼会议上的介绍的基础上,我们给出了一个非常简短的概述,在多场暴胀模型的非绝热压力扰动,并描述了我们最近计算的频谱等曲率扰动产生在暴胀结束时的不同模型,其中有两个标量场。
2012-11-29 astro-ph.CO gr-qc
Creating perturbations from a decaying field during inflation
通常,在膨胀期间从衰减场产生的波动对大尺度结构没有贡献。在本文中,我们提供了一个例子,它是可能的一个领域,缓慢滚动,然后在膨胀过程中衰减,以创建所有的物质扰动与轻微的红色倾斜的光谱指数,没有等曲率扰动,并与高斯波动偏离的可能性。
2013-03-07 astro-ph.CO hep-ph
Quantifying the behaviour of curvature perturbations during inflation
曲率扰动在离开视界后会改变多少?我们应该在什么时候计算功率谱?为了回答这些问题,我们数值研究了单场暴胀模型,并比较了从视界穿越到暴胀结束的不同曲率扰动的演化。特别是,我们计算了在给定波数下曲率扰动在暴胀结束时稳定在其值的给定分数内所需的e折叠数。我们发现,例如在混沌暴胀中,假设暴胀结束时的振幅相同,均匀密度超曲面上的同动和曲率扰动的振幅在视界交叉处相差高达180%,并且曲率扰动在暴胀结束时的值的1%以内需要大约3倍。
2013-01-31 astro-ph.CO gr-qc
Inflation and Birth of Cosmological Perturbations
本文综述了暴胀理论的最新进展以及暴胀产生的宇宙学扰动。在简单介绍了标准的单场慢卷暴胀以及由此产生的曲率和张量扰动之后,我们讨论了其他暴胀模型中非线性、非高斯扰动的可能来源。然后,我们描述了所谓的$δN$形式主义,这是一个强大的工具,用于评估超哈勃尺度上的非线性曲率扰动。
2012-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic inflation with quantum and thermal noise
在Starobinsky慢滚暴胀方程中加入热噪声。我们计算了随机系统的e-折叠数。的功率谱和光谱指数进行评估,从波动的e-折叠使用的量子和热噪声项的扩展。
2018-07-14 astro-ph.CO gr-qc
Metric perturbation from inflationary magnetic field and generic bound on inflation models
有观测表明存在河外磁场。没有任何已知的天体物理过程能够解释如此大尺度磁场的起源,这促使我们在原始暴胀中寻找它们的起源。通过求解线性化的爱因斯坦方程,我们研究了暴胀过程中产生的磁场引起的度规扰动。通过要求引入的度规扰动不超过观测值10^-5,这就得到了暴胀模型的一个简单但稳健的边界。在标准的单场暴胀模型的情况下,在暴胀期间,该界限可以转换为哈勃参数的下限。
2012-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of thermal fluctuations on thermal inflation
热膨胀的机制是原始膨胀之后相对较短的加速膨胀,如果它们不想与早期宇宙的宇宙学发生冲突,那么它是某类粒子物理模型的理想成分。虽然热膨胀是最简单地描述在热有效势,热环境也会引起热波动,必须考虑。我们数值研究这些热波动的影响,使用晶格模拟。我们的结论是,虽然他们不破坏的热膨胀的情况下,相变在热膨胀的最后通过相混合进行,因此,不伴随着气泡的形成,也没有明显的引力波的振幅。
2014-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature perturbation and waterfall dynamics in hybrid inflation
我们研究了混合暴胀模型的参数空间,特别关注瀑布场的动力学及其量子涨落引起的曲率扰动。取决于在相变时的暴胀子场值和相变的锐度,暴胀可以具有多个扩展阶段。我们发现,对于具有温和相变的模型,瀑布场的诱导曲率扰动太大,不能满足COBE归一化。我们调查的模型参数空间的曲率扰动从瀑布量子涨落之间的标准的混合通货膨胀的结果和这里得到的结果。
2011-10-12 astro-ph.CO hep-th
Dynamics of Peccei-Quinn Breaking Field after Inflation and Axion Isocurvature Perturbations
Peccei-Quinn机构存在等曲率扰动问题。如果Peccei-Quinn破裂尺度在充气期间较大,则等曲率扰动被抑制。然而,Peccei-Quinn破缺场在暴胀后的振荡,由于参数共振效应导致畴壁的形成。本文详细讨论了Peccei-Quinn破缺场在暴胀后的演化,提出了一个参数共振无效因而不形成畴壁的模型。我们还讨论了我们的模型与超对称理论的一致性。
2015-07-01 astro-ph.CO hep-ph
Domain Walls and Gravitational Waves after Thermal Inflation
热膨胀是宇宙学模量问题的一个有吸引力的解决方案。然而,在热膨胀之后可能会形成畴壁,并且需要一些机制来消除畴壁。指出脉冲星计时实验和未来的星载引力波探测器都有可能观测到畴壁动力学产生的引力波,从而为探讨热膨胀周期提供了一个新的途径。我们还证明了QCD瞬子效应可以有效地消除畴壁,并产生可观测数量的引力波。
2011-05-31 astro-ph.CO hep-ph
Large pre-inflationary thermal density perturbations
在某些版本的暴胀理论中,假设在暴胀开始之前,宇宙处于弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)阶段,能量密度由无质量粒子主导。近标度不变的密度微扰的起源是暴胀子场中的量子涨落。在这里,我们指出,在这些条件下,也必然会有大的热致密度扰动。有人断言,通货膨胀将消除任何预先存在的扰动。但是这个论点依赖于标量模的线性微扰理论,当总密度中的微扰变大时,由于矢量和张量模的不可忽略性,该理论将变得无效。在这些情况下,膨胀将具有期望的平滑效果的原始证明不再适用,{ \it即}为了使该理论是稳健的,需要考虑这些非线性项的平滑的替代(并且迄今为止不可用的)证明。
2013-07-24 astro-ph.CO hep-th
Superhorizon curvature perturbation in ultra-slow-roll inflation
研究了单场暴胀中超慢滚或大$η$位相中曲率扰动下超视界模的增长。在一个简单的玩具模型中,我们推导出两点相关函数的曲率扰动,并表明因果关系的要求限制了增长率,因此提出了一个下限值的$η$。然后,通过考虑具有拐点的通货膨胀潜力来实现玩具模型。我们的研究是有用的,以评估种子的原始黑洞的形成曲率扰动的增长。
2018-11-25 astro-ph.CO gr-qc
A semi-analytical approach to perturbations in mutated hilltop inflation
研究暴胀突变山顶模型的宇宙学扰动和观测问题。主要采用分析处理,我们评估通货膨胀期间以及通货膨胀后的扰动可观察参数。这进一步导致探索与宇宙微波背景(CMB)辐射有关的观测方面。这种半解析处理在一定程度上减少了数值计算的复杂性,以研究突变山顶暴胀与CMB角功率谱相关的不同现象。
2012-01-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of the curvature perturbations during warm inflation
本文认为暖暴胀是多场暴胀的一个有趣的应用。用Delta-N方法计算了暖暴胀过程中曲率扰动的演化。虽然本文所考虑的扰动在视界退出后衰减,但这些扰动对曲率扰动的修正仍然存在,并在大尺度上主导曲率扰动。除了典型的曲率扰动演化,非均匀扩散率被认为是暖暴胀,这可能会导致显着的非高斯谱。
2009-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbations and non-Gaussianities in three-form inflationary magnetogenesis
我们重新考虑的背景下,三种形式的通货膨胀的磁,其逆反应。特别是,我们专注于一阶微扰理论在通货膨胀和随后的辐射时代:我们讨论的微扰方法的一致性,并阐述了可能的非高斯签名的模型。
2012-07-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
An introduction to inflation and cosmological perturbation theory
本文综述暴胀与宇宙学扰动理论,说明标量场如何驱动暴胀、推导扰动方程并指出慢滚暴胀自然产生近尺度不变谱,与宇宙微波背景观测高度吻合。
2009-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation, Cosmic Perturbations and Non-Gaussianities
Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, Todai Institutes for Advanced Study, University of Tokyo(东京大学汤川研究所与宇宙物理数学研究所);Centre for Theoretical Cosmology, DAMTP, University of Cambridge(剑桥大学理论宇宙学中心)
该研究综述暴胀微扰理论及相关暴胀模型,分析线性、非线性阶微扰,明确模型对宇宙微扰的特征,为相关研究提供理论参考。
2026-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion inflation with cross-correlated axion isocurvature perturbations
在超弦理论的框架下,我们研究了暴胀的情况,其中暴胀子是一个产生绝热曲率扰动的轴子,而存在另一个产生等曲率扰动的轻轴子。我们讨论了弦轴子之间的非平凡耦合是如何普遍产生的,并通过具体的例子计算了绝热模和等曲率模之间的互相关。基于Planck对一般相关等曲率扰动的分析,我们证明了轴子单值暴胀倾向于相关等曲率模的存在,而自然暴胀则不倾向于相关等曲率模.
2015-09-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Boosted perturbations at the end of inflation
我们分别研究了暴胀到辐射和物质主导的急剧转变对原初宇宙学扰动的影响。我们假设微扰是由一个标量场的真空涨落缓慢地降低其势产生的,并且过渡到下一个历元的速度比哈勃时间快得多。在这种情况下,对应于宇宙学尺度的超视界扰动的行为是众所周知的。然而,目前尚不清楚在暴胀结束时,哈勃视界尺度和小于哈勃视界尺度的扰动如何通过这样的转变演变。我们导出了引力势$Ψ$的演化方程,它使我们能够研究在这些情况下各种尺度上扰动的演化。我们发现,对于一定范围内的尺度视界内的膨胀结束时,扰动的幅度相对于超视界尺度增强。这种增强可能导致原始黑洞(PBH)的过度产生,从而限制了在暴胀结束时发生的转变的动力学。
2010-01-26 astro-ph.CO gr-qc
Calculating Non-adiabatic Pressure Perturbations during Multi-field Inflation
等曲率扰动自然发生在由多个标量场组成的暴胀模型中。本文计算了由两个正则标量场组成的三种不同暴胀模型在暴胀结束时产生的等曲率扰动谱。在暴胀结束时存在的非绝热压力的量可以通过涡量的产生和随后的B模式极化的来源产生观测结果。我们比较了两种不同的定义的等曲率扰动,并显示这些数量如何在膨胀过程中以不同的方式演变。我们的结果是使用可供下载的开源Pyflation数值包计算的。
2012-01-12 astro-ph.CO gr-qc 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
Super-inflation and generation of first order vector perturbations in ELKO
在这项工作中,我们建立了一个模型,一阶向量扰动可以产生在暴胀膨胀。对于非标准旋量ELKO,我们证明了对于度规扰动的纯矢量部分($B_{i}$),ELKO的一阶扰动能量动量张量分量是非零的.我们证明了矢量扰动在超哈勃尺度下不衰减,并且对于特定的超暴胀背景模型,我们证明了矢量扰动几乎是尺度不变的,而其振幅小于原始标量扰动。我们还评论了涡的产生。
2015-10-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gradient expansion of superhorizon perturbations in G-inflation
我们发展的梯度展开形式主义移位对称Galileon型行动。我们专注于背景,经历通货膨胀,在同步规范的工作,并获得一般的解决方案,以二阶,而不施加额外的条件,在一阶。该解决方案在通货膨胀的后期阶段简化。我们还定义了一个曲率扰动守恒到一阶。
2013-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large-scale Perturbations from the Waterfall Field in Hybrid Inflation
除了通常的暴胀子场扰动外,我们还估计了混合暴胀期间瀑布场等曲率波动的大尺度曲率扰动。在暴胀结束时的快子不稳定性导致了超哈勃尺度扰动的爆炸性增长,但它们保留了暴胀期间大质量场中真空涨落的陡峭蓝色光谱特征。因此,在暴胀结束时,功率谱在哈勃视界尺度附近达到峰值。我们扩展了通常的delta-N形式主义,包括这些小的波动时,估计大规模的曲率扰动的重要作用。由于瀑布场的波动而产生的曲率扰动是二阶的,预计光谱在宇宙学尺度上为10^{-54}阶。
2010-07-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Pre-inflationary primordial perturbations
宇宙微波背景涨落中的大尺度功率亏损可能与前暴胀、反弹或慢卷暴胀之前的超级暴胀阶段的物理学有关,这可以提供暴胀的无奇异实现。我们研究了这种前暴胀演化中的原始扰动,它通常可能由具有不同背景动力学的多个阶段组成,并给出了递归Bogoliubov系数的原始扰动功率谱的普适公式。我们还将我们的公式应用到相应的情况下,并显示了大规模的功率抑制的强度是如何影响的前暴胀物理。
2015-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Perturbation Theory in k-Inflation Coupled to Matter
我们考虑k-暴胀模型的行动是一个非线性函数的inflaton和inflaton动力学项。我们专注于标量张量扩展的k-通货膨胀耦合到物质,我们推导出一个修改后的Mukhanov-Sasaki方程的曲率扰动。当耦合函数沿暴胀轨道突然改变时,功率谱会出现显著的修正。这引起了修改Starobinsky模型的扰动功能。我们分析的方式功率谱是改变在红外线时,这些功能存在。
2011-02-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Solving the Tension between High-Scale Inflation and Axion Isocurvature Perturbations
BICEP 2实验确定了膨胀期间的哈勃参数约为$10^{14}$ GeV。如果Peccei-Quinn(PQ)对称性在暴胀期间和之后保持破缺,那么如此高的暴胀尺度与QCD轴子暗物质处于紧张状态,因为会产生太大的轴子等曲率扰动。如果轴子在膨胀过程中获得足够大的质量,那么轴子等曲率扰动可以被抑制。我们表明,这是实现的,如果PQ对称性被明确打破了离散对称性,如果打破是在通货膨胀期间增强。我们还表明,即使在膨胀后PQ对称性自发破缺,这种暂时增强的PQ对称性破缺放松了对轴子衰变常数的约束。
2014-08-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multi-field inflation and cosmological perturbations
本文对多场暴胀和宇宙学扰动作了简要的评述。我们讨论方便和物理上有意义的基础上,扰动可以系统地研究。给出了规范固定规范固定条件的形式说明,并给出了两种规范中的微扰作用。我们还简要回顾了非线性扰动。
2016-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On decoherence of cosmological perturbations and stochastic inflation
通过对Starobinsky随机暴胀的适当推广,我们提出了一个经典的随机暴胀相空间公式,它可用于暴胀过程中宇宙学扰动退相干的定量研究.精确了解宇宙学扰动对宇宙微波背景辐射光子的消相干作用是理解宇宙学微波背景辐射光子声振荡的关键。为了说明这种方法是如何工作的,我们给出了自相互作用暴胀子场的相关方程。为了教学的原因,并提供一个链接到场论的情况下,我们考虑量子随机谐振子。
2012-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations from vector inflation
我们分析了向量暴胀中线性扰动的行为。与标量场暴胀不同,线性化矢量场理论包含了标量、矢量和张量模之间的耦合。微扰仅在紫外极限下退耦,这使我们能够进行正则量子化。由于小场模型中不同模式之间的混合被抑制,超视界扰动可以近似分析。我们发现,矢量扰动的度规衰减指数,但标量和张量模式可以保持弱耦合的整个演化。因此,矢量暴胀可以在CMB中产生标量模和张量模的显著相关。对于真实模型,影响相当小,但不可忽略。
2009-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermal History of the Universe After Inflation
宇宙是什么时候热化的?在这次演讲中,我回顾了这个问题的地位和它在建立暗物质的预期属性,大尺度结构的增长,以及面对CMB观测时通货膨胀模型的可行性的重要性。我还提出了一种新的方法来解决理论上的挑战,围绕通货膨胀(p)再加热,它试图延长过去的工作的有效场论的通货膨胀的时间再加热。
2015-10-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflationary perturbation spectrum in extended effective field theory of inflation
暴胀的有效场论为研究原初微扰的新物理效应提供了一个自然的框架。最近,人们提出了一种健康的扩展的EFT与高阶算子的通货膨胀,这避免了鬼,同时导致一个非线性的色散关系的标量扰动。本文利用一致渐近逼近方法研究了这些高阶算子的作用。特别地,我们首先构造标量扰动的模函数的近似解析解。由于高阶算符的存在,微扰模在穿过哈勃半径之前通常会经历一段非绝热演化,这可能导致激发态的产生和原始微扰谱的改变.然而,我们表明,修改后的功率谱仍然是近尺度不变的,高阶算子的存在下,只能影响频谱的整体幅度。特别是,明确显示后,这些新的影响粒子的产生率和扰动谱,我们详细探讨了它们的起源。
2019-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Linear perturbations in vector inflation and stability issues
我们继续分析向量暴胀中的扰动。本文的主题是小场暴胀中微扰的长波极限及其线性稳定性的争议问题。我们解释了纵向模式的性质,描述了它们是如何演变的,并表明它们并不像乍一看那样有害。另一方面,明确地给出了大场模型中的引力波不稳定性。它强烈地限制了最近提出的(Δ N)型方法对矢量暴胀扰动的潜在适用性。最后,我们暴露了一个额外的(引力)自由度的问题,每当出现的向量场是非最低限度地耦合到重力。
2009-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Approach to exact solutions of cosmological perturbations: Tachyon field inflation
研究了快子场背景下的暴胀宇宙方案。本文从一个ansantz模型出发,对宇宙学扰动的有效势$U(η)$进行了研究。我们详细地描述了在宇宙学扰动的有效势中两种不同ansantz的标量和张量扰动的解析解; Easther模型和类似于幂律暴胀的有效势。从背景方程中我们还发现,两种模型中的有效快子势$V(φ)$都满足快子势的性质。我们考虑最近的普朗克数据来约束我们的宇宙学扰动的有效势的参数。
2015-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Inflationary perturbations in bimetric gravity
在本文中,我们研究了宇宙学背景下的膨胀过程中的原始微扰的产生。我们考虑了一个能再现$Λ$ CDM背景和大尺度结构的双引力模型和一个简单的具有单一标量场和二次势的暴胀模型。再加热是用一个玩具模型来实现的,在这个模型中,暴胀子的能量密度完全耗散成辐射。我们提出了在这个宇宙学背景下的原始扰动的演化的解析和数值结果。我们发现暴胀过程中产生的张量扰动的幅度被充分抑制,以避免在参考文献中发现的张量不稳定性的影响。[1,2]它是在物理领域的宇宙演化过程中发展起来的。我们认为,从一个纯粹的分析的张量扰动,这个双引力模型是与目前的观测兼容。然而,我们从矢量和标量部门得到了相当严格的通货膨胀限制。
2015-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Lectures on inflation and cosmological perturbations
这些讲座的目的是给一个教学介绍通货膨胀和生产的原始扰动,以及审查的一些最新发展,在这一领域。在简短的介绍之后,我们回顾了热大爆炸模型的主要原理,以及它的局限性。这激发了对慢滚动标量场引起的宇宙暴胀的研究。然后,我们转向宇宙学扰动的分析,并解释真空量子涨落如何在暴胀阶段被放大。下一步是将暴胀过程中产生的扰动与辐射主导阶段宇宙流体的扰动联系起来。这些讲座的最后一部分给出了更一般的暴胀模型的审查,涉及多个领域或非标准的动力学条款。虽然这些模型更复杂,但它们通常是由高能物理激发的,它们可以导致在最简单的暴胀模型中无法预期的特定特征。在介绍了一个非常一般的形式主义来描述扰动的多场模型与任意的动力学条款,几个有趣的情况下。我们还强调熵扰动的多场模型的背景下的作用。最后,我们详细讨论了原始微扰的非高斯性和一些可能产生可检测水平的非高斯性的模型。
2010-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Inflationary Perturbations of Massive Higher-Spin Fields
大质量高自旋场的宇宙学扰动是在暴胀过程中产生的,但由于Higuchi束缚,它们在大于哈勃半径的尺度上衰减。通过引入适当的耦合到暴胀子场,我们表明,可以获得大量的高自旋场,保持不变或衰减非常缓慢的哈勃半径以外的统计标量。这为暴胀带来新的观测信号提供了可能性。
2017-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anomalous High Energy Dependence in Inflationary Density Perturbations
通过万有引力耦合研究了旁观者质量标量场对暴胀密度扰动的贡献。我们发现,这种贡献有几个显着的性质:它不会随着观众场的质量增加而减少;它有一个显着的大小,不能被任何可调参数关闭;它适用于暴胀期间存在的所有大规模标量,使整体效果出乎意料地大。因此,原初密度扰动对高能物理非常敏感。
2012-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations in the New Higgs Inflation
我们研究了新希格斯暴胀阶段产生的宇宙学扰动。在新希格斯暴胀中,希格斯玻色子与爱因斯坦张量动力学耦合,只有三个微扰自由度,一个标量和两个张量(引力波),在暴胀期间传播。标量扰动被发现匹配的最新的WMAP-7年的数据内标准模型希格斯参数。原始的引力波虽然以超光速传播,但也与目前的数据一致。最后,我们估计的新希格斯暴胀的希格斯质量,光谱指数和振幅的原始标量微扰的参数值,表明该理论的幺正性界限没有被违反。
2010-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
A new algorithm for calculating the curvature perturbations in stochastic inflation
我们提出了一种新的方法来计算曲率扰动过程中产生的通货膨胀的随机形式主义。在我们的形式主义中,e-折叠的波动是直接计算的,没有微扰膨胀的暴胀子场,它们连接到曲率扰动的$δN$形式主义。结果自动地包括高阶扰动的贡献,因为我们非微扰地求解运动方程。本文从理论上证明了我们的结果(功率谱和非线性参数)与单场慢卷暴胀的标准结果是一致的。我们还描述了更一般的暴胀模型中曲率扰动的数值计算算法。
2013-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Trans-Planckian censorship, inflation and excited initial states for perturbations
最近提出的trans-Planckian censorship猜想(TCC)似乎要求暴胀的能量标度明显低于普朗克标度$(H_\text{inf}<10^{-20} \Mpl)$。这反过来又意味着暴胀的张量-标量比小得可以忽略不计,\textit{independent}的假设是慢滚,甚至是有一个单一的标量场,从而排除了暴胀,如果原始张量模式被观察到。在证明了这些边界的鲁棒性和一般性之后,我们证明了对于暴胀模型来说,具有宇宙学扰动的激发初始状态似乎是解决这个问题的一种方法。
2020-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermalized axion inflation: natural and monomial inflation with small $r$
在自然暴胀和二次暴胀模型中,重新加热宇宙的一种安全方法是通过暴胀子$ϕ$和标准模型(SM)之间的移位对称耦合,因为它们不会对潜在的$V(ϕ)$产生循环修正。我们考虑这样一个耦合到SM规范场,形式为$ϕF\tilde{F}/f$,具有次普朗克$f$。在这种情况下,规范场可以指数产生已经{ \it在通货膨胀}和热化通过与带电粒子的相互作用,在以前的工作中指出。这可以导致在膨胀期间温度$T$的等离子体,并且规范玻色子的热质量$gT$可以平衡系统。此外,如果暴胀子扰动$δϕ$与等离子体有足够大的横截面,它们也可以有热谱。在这种情况下,暴胀预言被强烈地修正了:(1)标量扰动是热的,因此在真空中增强了,导致了{ \it suppress}张量-标量比$r$的一般方法;(2)谱指数是$n_s-1=η-4ε$。在提出热化的相关条件后,我们表明,热化的自然和单项模型的通货膨胀同意目前的观察,并有$r\approx 10^{-3} - 10^{-2}$,这是在下一代CMB实验的范围内。
2017-11-20 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
Implication of island for inflation and primordial perturbations
本文利用岛规则重新审视暴胀e折数的熵约束,证明该约束可能不存在,并指出暴胀后观测到的原初扰动信息通量遵循Page曲线,扰动谱在大尺度上呈现类Page抑制。
2023-05-27 astro-ph.CO gr-qc 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
Non-thermal Gravitino Production in Tribrid Inflation
我们研究了超引力中三重暴胀后的非热引力子产生,三重暴胀是超对称混合暴胀的一种变体,其中三个场参与了暴胀模型,暴胀子场位于理论的物质部分。与传统的超对称混合暴胀相比,非热引力子的产生对暴胀模型施加了严格的限制,我们发现“非热引力子问题”在三重暴胀模型中一般不存在,主要是由于两个影响:(一)三重暴胀中的暴胀子(在膨胀之后)比瀑布场轻,后者具有第二个衰变通道,其速率比衰变成引力子的速率大得多。这降低了瀑布场衰变为引力子的分支比。(ii)暴胀子的衰变一般比瀑布场晚,并且在衰变时不会产生引力子。这导致瀑布场的衰变对引力子数量的稀释。这两种效应的结合通常会导致三重暴胀中引力子的产生大大减少。
2015-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum-gravity effects for excited states of inflationary perturbations
通过考虑标量和张量扰动的初始状态,概括了绝热真空态,并允许我们考虑扰动模式在激发态开始演化的情况,我们概括了以前的研究结果,即量子引力修正产生于一个受扰FLRW宇宙在暴胀过程中的正则量子化。结果表明,量子引力修正后的功率谱会受到包括激发数在内的前因子的修正。
2019-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Contribution of the hybrid inflation waterfall to the primordial curvature perturbation
在结束混合暴胀的瀑布期间,将产生对曲率扰动的贡献$ζ_χ$,这在小尺度上可能是显著的。特别是,它可能导致过多的黑洞形成。我们在这里考虑标准的混合暴胀,瀑布场的快子质量比哈勃参数大得多。我们在最简单的情况下计算$ζ_χ$,看看为什么以前的$ζ_χ$计算是不正确的。
2011-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Cosmological Heavy Ion Collider: Fast Thermalization after Cosmic Inflation
重离子对撞机揭示了“快速热化”过程。这一实验突破为研究弱耦合和强耦合下的热化过程提供了新的理论工具。我们将其应用于暴胀宇宙学的再加热时代,以及宇宙学夸克-胶子等离子体(QGP)的形成。我们计算了QGP在再加热时的热化时间,发现它由暴胀的能量标度和剪切粘滞熵比$η/s$决定,或者等价地由热化时的张量标量比和强耦合常数决定.热化在低尺度暴胀和强耦合系统中几乎是瞬间实现的,而在弱耦合系统或高尺度暴胀之后,热化则需要一个或小于一个e倍的膨胀。我们证明,膨胀的预测是强大的物理热化,并找到一个随机背景的引力波在干涉仪可访问的频率,虽然幅度很小。
2020-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constructing analytical solutions of linear perturbations of inflation with modified dispersion relations
我们发展了一种技术来构造具有非线性色散关系的暴胀的线性扰动的解析解,由于早期宇宙的量子效应。给出了误差界,并进行了详细的研究。即使只使用一阶近似,解析解也能很好地描述扰动的精确演化。
2014-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonlinear superhorizon curvature perturbation in generic single-field inflation
我们发展了一个超视界尺度的一般单场暴胀的非线性宇宙学扰动理论。我们的暴胀子由形式为$W(X,ϕ)-G(X,ϕ)\Boxϕ$和$X=-\partial^μϕ\partial_μϕ/2$的拉格朗日量描述,它不再等价于理想流体。这个模型比k-暴胀更一般,称为G-暴胀。在梯度展开的二阶条件下,得到了度规场和标量场的一般非线性解。我们推导出一个简单的主方程的非线性曲率扰动的大尺度演化。结果表明,非线性演化方程是一致$ϕ$超曲面上曲率扰动的线性方程的直接推广.
2013-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th