Spectral Index and Non-Gaussianity in Supersymmetric Hybrid Inflation
考虑了具有两个暴胀子场的超对称混合暴胀模型。暴胀过程中的超势由W=(κS+κ' S')M^2支配,其中S,S'是携带相同U(1)_R电荷的暴胀子,κ,κ'是无量纲耦合,M(\sim 10^{15-16} GeV)是与对称性破缺标度相关的量纲参数。一个质量轻的本征态驱动暴胀,而另一个质量较重的本征态则粘在原点上。对于标量谱指数n_s \approx 0.96(WMAP 7的中心值),较轻的暴胀子质量的微小性可以通过超重力修正的比值κ '/κ来控制。我们还讨论了在这种情况下出现双场暴胀和大非高斯性的可能性。
2012-02-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-minimally coupled quartic inflation with Coleman-Weinberg one-loop corrections in the Palatini formulation
讨论了暴胀子和Ricci标量之间的非最小耦合$ξϕ^2 R$如何影响Palatini形式的单场暴胀模型的预测。为了过渡到辐射主导的时代,暴胀子场$ϕ$必须在暴胀结束时与物质场相互作用。暴胀子与其他场的相互作用导致对暴胀势的辐射修正。这些辐射修正可以用Coleman-Weinberg(CW)单圈修正在首阶解释。在这项工作中,使用两个不同的处方在文献中辩论,辐射校正的潜在影响,由于耦合的暴胀子的玻色子在处方I和耦合的暴胀子的玻色子和费米子在处方II已被检查。我们分析了这些耦合参数值的光谱指数$n_s$和张量标量比$r$的范围是兼容的数据考虑到凯克阵列/BICEP 2和普朗克合作。最后,我们还表明,对于所有考虑的潜在的运行的光谱指数$α=\mathrm{d} n_s/\mathrm{d} \ln k$作为一个功能的$κ$为选定的$ξ$值。
2019-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing k-essence: Unifying the attractor $n_S(N)$ and the swampland criteria
研究了k-本质暴胀宇宙的重建问题,考虑了由标量谱指数$n_S(N)$和慢滚参数$ε(N)$以$e$折叠数$N$表示的吸引子与沼泽地判据的统一.在k-本质模型中耦合形式为$L(ϕ)\,X$的情况下,我们在一般形式下找到了标量谱指数和慢滚参数的有效势$V$和耦合参数$L$。为了在我们的模型中应用统一,我们考虑了一些例子,以重建作为暴胀子场$ϕ$的函数的有效势$V(ϕ)$和耦合参数$L(ϕ)$。在这里,我们发现,重建引起的指数潜力,也自然和双曲线通货膨胀,分别。因此,在这篇文章中,我们表明,在重建暴胀宇宙时,有可能统一来自沼泽地准则的理论基础和由观测证实的观测参数。
2020-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Calculations of Inflaton Decays and Reheating: with Applications to No-Scale Inflation Models
我们讨论暴胀子衰变和再加热在无标度Starobinsky类模型的通货膨胀,计算有效的状态方程参数,$w$,在时代的暴胀子衰变,再加热温度,$T_{\rm reh}$,和通货膨胀的e倍,$N_*$的数量,比较分析近似与数值计算。然后,我们说明了这些结果与应用程序的模型的基础上无尺度超引力和激励的通用弦紧化,包括情况下的暴胀子被确定为一个untwisted部门的物质场与直接汤川耦合MSSM领域,暴胀子通过引力强度相互作用衰减。最后,我们使用我们的结果来讨论目前的测量的标量谱指数$n_s$和张量标量扰动比$r$对这些模型施加的约束,将它们转换为对$N_*$,暴胀子衰减率和特定的无标度暴胀模型的其他参数的约束。
2015-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sneutrinos as two inflatons and curvaton and leptogenesis
我们认为,超中微子可以嵌入多场暴胀框架中,其中两个暴胀子和一个曲率子同时对原始涨落做出贡献,这与普朗克和BICEP/Keck 2018对谱指数和张量标量比的当前约束一致。我们还表明,同样的框架也可以解释重子不对称的宇宙通过leptogenesis实现的最轻的sneutrino衰变。我们调查的情况下工作的参数范围,如超中微子质量。特别是,我们表明,张量标量比应大于$10^{-4}$一个成功的情况。
2022-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Elliptic Inflation: Interpolating from natural inflation to $R^2$-inflation
我们提出了自然暴胀的一个推广,其中暴胀子势是一般的周期函数。具体地说,我们研究椭圆暴胀,其中暴胀子的潜力是由Jacobi椭圆函数,Jacobi θ函数或Dedekind eta函数,出现在规范和汤川耦合的弦论紧化的环形背景。我们表明,在前两种情况下的光谱指数和张量标量比的预测值插值从自然通货膨胀的指数通货膨胀,如$R^2$ -和希格斯通货膨胀和膜通货膨胀,其中的光谱指数渐近$n_s = 1-2/N \simeq 0.967$的e-折叠数$N = 60$。我们还表明,一个模型与戴德金eta函数给出了一个相当大的运行的频谱指数由于调制的暴胀子潜在的。这种椭圆暴胀可以被认为是多自然暴胀的一种具体实现,其中暴胀子势由多个正弦函数组成。我们还讨论了弦论中的例子,其中雅可比θ函数和戴德金θ函数出现在暴胀子势。
2015-01-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constrained inflaton due to a complex scalar
我们重新审视通货膨胀由于一个复杂的标量模型中的约束暴胀。与单场暴胀一样,暴胀子在标量场空间中沿着特殊标量势的螺旋状谷演化。由于亚普朗克暴胀子具有较长的慢滚路径,可以诱导出足够的$e$ -折叠,在特定的极限下,标量谱指数和张量标量比与单项式势$φ^n$具有等价的表达式.通过改变电位中的参数,可以得到它们的有利值。这个模型可以嵌入到一定的辐射中微子质量模型中。
2015-09-18 astro-ph.CO hep-ph
Multi-chaotic inflation with and without spectator field
受Planck + BICEP/Keck最近公布的结果的启发,我们研究了多场暴胀模型在谱指数$n_s$和张量标量比$r$方面的一致性.在这项研究中,我们专注于双暴胀子模型和没有观众场。我们发现,具有二次势的暴胀子可以成为可行的,当实现三个领域与一个特定的分级质谱,使两个领域作为暴胀子,另一个是观众。我们还讨论了避免微调的条件,通过仔细研究预测如何依赖于暴胀子场空间中的背景轨迹。
2022-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Running Spectral Index from Inflation with Modulations
我们认为,一个大的负运行的谱指数,如果得到证实,可能表明有丰富的结构在暴胀子潜力,这导致在一个相当大的(积极和消极的)运行的谱指数在所有尺度。结果表明,最近的CMB数据所建议的运行谱指数的中心值可以很容易地解释与叠加的周期振荡的暴胀子势。与恒定运行的情况相比,扰动谱在小尺度下由于重复调制而增强。我们提到,在小尺度上的这种功能可能会看到21厘米的观测在未来。
2011-01-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Effects of the imaginary inflaton component in supergravity new inflation
当新的暴胀模型在超引力中实现时,暴胀子是一个复杂的而不是一个真实的标量场。由于复标量场具有两个独立分量,新暴胀的超引力模型自然是两个场模型。在本文中,我们使用的Δ N形式主义来分析如何修改通常的单场预测的两个字段的行为。我们发现,该模型减少到单场极限,如果暴胀子质量项是足够小的。另外,虚暴胀子分量减小了标量曲率扰动的振幅A_s和谱指数n_s。然而,扰动仍然接近高斯,并且约化的双谱f_NL太小而无法观察到。
2013-11-12 astro-ph.CO hep-ph
Reconstructing warm inflation
研究了由标量谱指数$n_S(N)$和张量标量比$r(N)$作为e-折叠数$N$的函数重建一个暖暴胀宇宙模型.在一般形式下,我们在慢滚近似下,考虑弱耗散和强耗散阶段,用宇宙学参数$n_S$和$r$求得有效势和耗散系数.作为一个具体的例子,我们研究了由$n_{S}-1\propto N^{-1}$给出的指数$n_S$和比率$r\propto N^{-2}$的吸引子,以重建热膨胀模型。这里,获得有效电势$V(ϕ)$和耗散系数$Γ(ϕ)$的表达式。
2018-01-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
What we can learn from the spectral index of the tensor mode
如果暴胀的开始被定义在暴胀子的真空能量开始占主导地位的时刻,那么在那个时刻,其他场的能量密度(根据定义)与暴胀子相当。虽然由于暴胀膨胀,在视界出口处的分数很小,但它们可以改变光谱的尺度依赖性。同时,暴胀子场的速度可能与慢滚(吸引子)速度不一致。这些动力学可能无处不在,但可以很容易地改变光谱的尺度依赖性。由于尺度依赖性目前被用来约束甚至排除暴胀模型,因此测量它的移动是非常重要的,这是由于原始暴胀模型中没有出现的动态。考虑到典型的例子,我们表明,张量模式的谱指数是一个有用的措施,这种效果。精确测量标量模的高阶振荡将有助于鉴别源。
2016-02-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Reconstructing inflation in scalar-torsion $f(T,ϕ)$ gravity
研究了最一般的标量-挠率理论在慢卷暴胀过程中的重构问题,其拉格朗日密度是遥平行引力的挠率标量$T$和暴胀子$ϕ$的任意函数$f(T,ϕ)$.对于具有拉格朗日密度$f(T,ϕ)=-M_{pl}^{2} T/2 - G(T) F(ϕ) - V(ϕ)$的理论类,当$G(T)\sim T^{s+1}$和幂$s$为常数时,我们考虑了一种重建方案,通过将标量谱指数$n_{s}(N)$和张量-标量比$r(N)$参数化(或吸引子)为$e-$折叠数$N$的函数来确定非最小耦合函数$F(ϕ)$和标量势$V(ϕ)$.作为具体的例子,我们分析了吸引子$n_{s}-1 \propto 1/N$和$r\propto 1/N$,以及情况$r\propto 1/N (N+γ)$与$γ$无量纲常数。在这个意义上,并根据所考虑的吸引子,我们得到不同的表达式的功能$F(ϕ)$和潜在的$V(ϕ)$,也存在于我们的模型和重建的参数的约束。
2021-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
What-if inflaton is a spinor condensate?
在通常的宇宙学暴胀方案中,标量场--暴胀子--通常被假定为基本场。在这篇文章中,我们问:如果标量场是一个旋量凝聚,那么观测到的信号是什么?有没有办法区分正则标量场和旋量凝聚驱动模型?在均匀各向同性的背景下,我们证明了尽管暗旋量(Elko)凝聚导致的加速方程与正则标量场驱动的暴胀的加速方程相同,但两种模型的动力学是不同的.在慢滚限制,我们表明,该模型,预测运行的标量光谱指数与WMAP数据一致。我们发现旋量凝聚和正则标量场驱动模型之间的一致性关系是不同的,这可以通过未来的CMB和引力波任务来检验。
2010-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Coupled inflaton and electromagnetic fields from Gravitoelectromagnetic Inflation with Lorentz and Feynman gauges
利用引力电磁暴胀(GEMI)的半经典方法,研究了早期暴胀宇宙中电磁场和种子暴胀子的起源和演化。我们同时使用洛伦兹和费曼规。我们的形式在有效的四维de Sitter度规上自然不是共形不变的,这使得在宇宙尺度上宇宙早期暴胀时期的电场和磁场模的超绝热放大成为可能.这是第一次,电场波动的解决方案进行了系统的研究,在4D的暴胀模型的嵌入。本文得到的一个重要的新结果是:电场涨落的谱与尺度有关,谱指数随尺度的减小而二次增加。
2010-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Speed of sound and scalar spectral index: Reconstructing inflation and reheating in a non-canonical theory
本研究在含非线性动能项的非正则理论框架下,结合慢滚近似与标量谱指数、声速的参数化,重构暴胀的有效势与耦合函数,分析再加热时期特征,并利用天文观测数据约束模型参数空间。
2024-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On non-minimal coupling of the inflaton
在具有$ϕ^4$势的混沌暴胀中,已知暴胀子与重力的非最小耦合$ξRϕ^2$可以减轻四次耦合$λ$的微小性(微调)。一个大的$ξ$是需要获得正确的CMB功率谱,而我们发现,一个小的值$\sim 1/6$似乎是首选的频谱指数。对于给定的势函数,存在与保形变换、标架的选择和$ξ$的自然值有关的问题。我们重新审视其中的一些问题,并援引某些场论的论点,以解决同样的问题。基于量子理论中特定矩阵元素的可重整性和有限性的要求,得出了一个相当强而普遍的结论:通过保角变换从约当框架到爱因斯坦框架来消除非最小耦合一般是不可能的。我们还评论了希格斯膨胀。
2013-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing inflationary potential from BICEP2 and running of tensor modes
在本文中,我们将分析一个单一的暴胀子场,这将产生一个大的张量标量比的亚普朗克漂移的约束,同时解释宇宙微波背景辐射(CMB)的温度各向异性。特别是,我们试图通过在场$ϕ_0\ll M_p$和场位移$Δϕ\ll M_p$(其中$M_p$是约化普朗克质量)附近约束$V(ϕ_0), V^{\prime}(ϕ_0), V^{\prime\prime}(ϕ_0), V^{\prime\prime\prime}(ϕ_0)$和$V^{\prime\prime\prime\prime}(ϕ_0)$来重建暴胀势。我们将提供,第一次,一组新的{PDMATHAMR一致性}的次普朗克漂移的暴胀场的关系,这将有助于我们区分次与超普朗克模型的通货膨胀。对于一般的单场暴胀势,我们将能够对势能密度施加严格的限制:$2.07\times10^{16} {\rm GeV}\leq\sqrt[4]{V_{\star}}\leq 2.40\times 10^{16} {\rm GeV}$,其中暴胀可以发生在$0.066 \leq\frac{\left |Δϕ\right|}{M_p}\,\leq 0.092$内的平坦势上,满足以下观测约束:(普朗克+WMAP-9+高L+ BICEP 2)。然后,我们提供了一个预测的频谱倾斜($n_{T}$),运行($α_{T}$)和运行($κ_{T}$)的张量模式在窗口内,$-0.019<…
2014-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB constraints on the inflaton couplings and reheating temperature in $α$-attractor inflation
我们研究了$α$ -吸引子模型中的再加热问题,其中暴胀子与其他标量或费米子耦合。我们表明,参数空间包含可行的区域,其中暴胀耦合辐射可以确定的CMB温度波动的性质,特别是光谱指数。这可能是测量这些基本微物理参数的唯一方法,这些参数通过设定热大爆炸的初始温度来塑造宇宙,并包含有关将给定的暴胀模型嵌入更基本的物理学理论的重要信息。该方法也适用于其它单场暴胀模型。
2017-11-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Graviton- and Inflaton-mediated Dark Matter Production after Large Field Polynomial Inflation
该研究在大场多项式暴胀框架下探讨狄拉克暗物质产生,发现引力子介导过程可主导产生,并揭示暗物质质量与重加热温度间的非平凡关系。
2025-01-24 astro-ph.CO hep-ph
The (p,q) inflation model
本文提出了一个新的暴胀模型--(p,q)暴胀模型,其中暴胀子势同时包含多项式形式的暴胀子场的正幂和负幂。我们将证明,这样一个简单的模型可以很容易地产生一个大振幅的张量扰动和一个负运行的谱指数与大的绝对值。
2014-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge singlet scalar as inflaton and thermal relic dark matter
我们表明,通过增加一个规范单重标量S的标准模型,这是非最小耦合到重力,S可以作为暴胀子和热遗迹暗物质。我们得到了(m_s,m_h)参数空间的允许区域,它给出了与观测界一致的谱指数,并且在不违反真空稳定性或非微扰性约束的情况下产生了观测到的暗物质密度。我们表明,在对比的情况下,希格斯暴胀,一旦量子修正包括光谱指数显着大于经典值(N = 0.966,N = 60)的所有允许的希格斯质量m_h。满足约束条件的Higgs质量范围为145 GeV < m_h < 170 GeV。对于具有大的四次自耦合势的实S标量的情况,S质量位于45 GeV < ms < 1 TeV的范围内,对于较小的势,S质量的上限较小。参数空间的一个区域可以通过h-->SS在LHC上直接搜索,而未来的直接暗物质搜索应该能够显着约束模型。
2009-12-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Trans-Planckian censorship and single-field inflaton potential
最近有人提出,如果场论允许一个短于普朗克长度的模离开哈勃视界,那么它就不能与量子引力相一致。这就是所谓的跨普朗克审查猜想(Trans-Planckian Censorship Conjecture,TCC)。我们讨论了TCC对单场慢卷暴胀中暴胀子势的可能形状的影响。我们指出:(1)一般有一个初始条件,在这个初始条件下,总的e折叠数$N_\text{total}$是宇宙微波背景涨落所必需的e折叠数的两倍或更多;(2)一般预期谱指数的一个相当大的负运行会使$N_\text{total}$变小。在具体的设置中,我们发现暴胀的能量标度,$V_\text{inf}^{1/4} < \mathcal{O}(10) \, \text{TeV}$与$r < \mathcal{O}(10^{-50})$的严格约束,和运行参数上界为$α_\text{s} \lesssim - 4 \times 10^{-3}$。
2020-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-parametric reconstruction of an inflaton potential from Einstein-Cartan-Sciama-Kibble gravity with particle production
在爱因斯坦-嘉当-夏玛-基布尔引力理论中,自旋和扭转之间的耦合在非常高的密度下产生引力排斥,这阻止了黑洞中的奇点,并可能在那里创造一个新的宇宙。我们表明,在这样一个宇宙的最后一次反弹,这代表了大爆炸附近的量子粒子生产给出了解决宇宙学中的视界,平坦性和均匀性问题的动力学。对于一个特定的范围内的粒子生产系数,我们得到一个几乎恒定的哈勃参数,给出了一个指数膨胀的宇宙与超过60 $e$ -倍,持续约$\sim 10^{-42}$ s。因此,这种情况可以解释宇宙暴胀,而不需要一个基本的标量场和再加热。从所得到的标度因子的时间依赖性,我们遵循Ellis和Madsen的处方,以非参数的方式重建一个标量场势,它给出了早期宇宙的相同动力学。这个势给出了宇宙暴胀的慢卷参数,由此我们计算了张量-标量比、密度扰动的标量谱指数及其随产生系数的变化。我们发现,这些数量并不显着依赖于在大反弹的比例因子。我们对这些量的预测与普朗克2015年的观测结果一致。
2015-10-18 astro-ph.CO gr-qc
Non-metric chaotic inflation
我们在爱因斯坦引力的最简单的非度规扩展的背景下考虑暴胀。那里的非度规性描述了一个单一的重力标量场与一个非最小的动力学耦合的暴胀子场$Ψ$,参数化的一个单一的参数$γ$。我们讨论了混沌膨胀的非度量的影响,并发现它显着改变了暴胀动力学字段值$Ψ\gtrsim M_P/γ$,大大改变了在这个政权的定性行为。对于具有正斜率的势,非度规性对e折叠的可能数量施加了上限。对于具有单项势的混沌暴胀,谱指数和张量标量比受到依赖于非度量参数的小的修正。我们还认为,显着的后通货膨胀的非度量可能会产生。
2011-07-19 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical Inflection Point Inflation
我们提供了一种机制,以获得多个拐点的基础上的科尔曼-温伯格势的暴胀子潜力。关键成分是暴胀子四次耦合β函数零点的存在性,这可以简单地通过规范-汤川模型中规范耦合β函数在大质量阈值尺度下的符号变化来实现。一个普遍的暴胀子潜力出现了广泛的模型,可以容纳在小领域的暴胀场景的实验数据。虽然张量与标量振幅的比值预计很小,但标量谱指数$α_s$的运行具有正值和负值的分支。$α_s \gtrsim 0.002$的正分支将在即将进行的宇宙微波背景实验中得到验证。
2021-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Observational Status of Simple Inflationary Models: an Update
我们提供了一个更新的五个相对较好的动机暴胀模型,其中暴胀子是一个标准模型单重标量场。这些模型包括i)教科书上的二次和四次势模型,但增加了暴胀子与费米子和玻色子的耦合,这使得能够再加热,也修改了标量谱指数$n_s$和$r$的朴素预测,ii)希格斯和科尔曼-温伯格势模型,最后iii)暴胀子与引力的非最小耦合的四次势模型。对于接近0.96的$n_s$值,如WMAP 9和普朗克实验所确定的,大多数考虑的模型预测$r\gtrsim0.02$。由$|\rm{d} n_s/\rm{d}\ln k|$量化的标量光谱指数的运行在这些模型中预测为$10^{-4}$ -$10^{-3}$阶。
2015-05-13 astro-ph.CO hep-ph
Mixed Inflaton and Spectator Field Models after Planck
我们调查的可能性,原始扰动有两个来源:暴胀和旁观者领域,这是不是动态的重要通货膨胀期间,但通货膨胀后,可以有助于曲率扰动。最近的普朗克结果的功率谱和非高斯性允许我们把这种混合模型的限制。在一般情况下,没有假设暴胀子或旁观者的特定模型,我们发现在混合情况下,有可能有一个大的三谱,τ_NL >>(f_NL)^[2]。暴胀模型在谱指数和张量-标量比平面上的约束被旁观者的存在所修改,并且还取决于旁观者-暴胀子功率R的比率。如果我们选择旁观者作为具有二次势的曲率子,则可以计算出非高斯性,并暗示对R的可能值的限制。我们还考虑了混合曲率和混沌膨胀模型,并表明,即使是四次混沌膨胀仍然是可行的混合模型的背景下。
2013-06-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Towards distinguishing variants of non-minimal inflation
我们研究模型的通货膨胀的标量场$ϕ$,驱动通货膨胀耦合非最小重力通过$ξϕ^2 R$,或重力部门扩大了$R^2$长期。我们考虑原始的希格斯暴胀,Starobinsky暴胀,和两个不同版本的情况下,暴胀子是一个标量场以外的希格斯,并讨论如果它们可以区分彼此通过测量张量-标量比和运行的原始曲率扰动的谱指数,顶部的振幅和谱指数的扰动。我们认为度量和Palatini引力理论,显示如何详细研究非最小耦合模型可以帮助识别暴胀子场,以及它们如何提供一种方法,也区分不同的引力理论在目前的情况下。
2019-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Warm natural inflation
在暖暴胀模型中,需要产生暴胀子与辐射的大耗散耦合,而同时,由于辐射修正,暴胀子势的平坦性不稳定。实现这一点而无需微调无关耦合的一种方法是超对称性。在本文中,我们表明,如果暴胀子和其他光场是赝Nambu-Goldstone玻色子,那么辐射修正的潜力被抑制和热修正是小的,只要温度低于对称性破缺标度。在这样的模型中,它是可能的,以满足相反的要求的暴胀子势,这是稳定的辐射校正和产生的大耗散耦合的暴胀子场与其他光场。我们构造了一个暖暴胀模型,给出了对称破缺在大统一尺度下观测到的CMB各向异性振幅和谱指数。
2012-02-15 astro-ph.CO hep-ph
Reconstructing inflationary paradigm within Effective Field Theory framework
本文的主要目的是在有效场论的框架内,以模型无关的方式分析单个暴胀子场的次普朗克漂移的约束。对于一般的单场暴胀势,使用原始功率谱的各种参数化,我推导出了场偏移在各种暴胀观测量方面的最一般表达式,应用了从最近的普朗克2015和普朗克2015 + BICEP 2/Keck阵列数据中获得的观测约束。通过显式计算,我将出现在普适展开式中的泰勒展开系数限制在有效场论中,从而重建了暴胀势的结构形式。接下来,我明确地导出了一组高阶暴胀相容性关系,这将有助于我们通过区分不同类暴胀模型来打破它们之间的简并性。我还提供了两个简单的通货膨胀有效理论的例子-拐点模型和鞍点模型,以根据Planck 2015和Planck 2015 + BICEP 2/Keck阵列数据检查指定方法的兼容性。最后,通过估算宇宙学参数和用多极区$2<l<2500$内的观测数据拟合理论CMB TT、TE和EE角功率谱,验证了该公式的有效性。
2015-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Gauss-Bonnet-Corrected Inflation with Gravitational Waves
本文证明简单幂律势暴胀模型通过与高斯-博内项耦合可变得可行,并预言在100GHz至100THz高频范围产生巨量引力波,为探测量子引力高阶曲率修正提供了独特信号。
2024-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing the growth index $γ$ with Gaussian Processes
本研究提出一种结合多类宇宙学数据集、利用高斯过程的无模型方法测定宇宙学生长指数$γ$,验证其在红移0到1区间与广义相对论预期常数值的一致性,为相关引力理论检验提供替代方案。
2024-06-10 astro-ph.CO
Viable Chaotic Inflation as a Source of Neutrino Masses and Leptogenesis
我们表明,跷跷板机制以及leptogenesis是一个可行的混沌暴胀在超重力的自然结果。暴胀模型包含两个超场,暴胀子场和稳定子场,它们在标准模型规范对称性下是单线态,自然地耦合到轻子和希格斯二重态。暴胀子衰变为轻子场和希格斯场,再加热温度预计为O(10^{13})GeV,这是可能的热轻子成因。另一方面,引力子大量产生,并讨论了引力子问题的各种解决方案。我们还认为,如果转移对称的暴胀是明确打破了一个离散的,中微子汤川耦合是周期性的暴胀场,质量的轻子和希格斯粒子不爆炸,即使暴胀采取超普朗克场值。暴胀子势由不同高度和周期的正弦函数之和给出,即所谓的多自然暴胀。我们表明,预测的标量谱指数和张量标量比位于该地区青睐的普朗克数据。
2016-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Reconstructing k-inflation from $n_s(N)$ and reheating constraints
本文在k-暴胀框架下,利用三种$n_s(N)$表达式重构暴胀势,结合PLANCK 2018和BICEP/Keck数据及再加热约束,统一暴胀可观测参数以缩小模型参数空间。
2023-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hilltop Sneutrino Hybrid Inflation
在这项工作中,我们考虑了山顶版本的(超对称)sneutrino混合通货膨胀的右手sneutrino领域发挥的作用的暴胀场。这个模型是一个III型山顶暴胀,可以产生一个光谱指数$n_s=0.96$,它完全符合实验观测,而无需微调参数。我们还简要地考虑了非热leptogenesis通过右手sneutrino暴胀场的衰变后的膨胀。
2023-02-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Upper Bound on the Tensor-to-Scalar Ratio in GUT-Scale Supersymmetric Hybrid Inflation
我们探讨了超对称(F项)混合暴胀模型中张量标量比$r$的上限,其中规范对称性破缺标度设置为等于值$2.86\cdot10^{16} {\rm GeV}$,这是由MSSM规范耦合的统一决定的。我们采用了一个独特的重整化超势和准正则Kähler势,标量谱指数$n_s$必须位于普朗克卫星发现的中心值的2 σ间隔内。在参数空间的一个相当大的区域中,沿着暴胀轨迹的势是暴胀子的单调递增函数,在这种情况下,为$r\lesssim2.9\cdot10^{-4}$,而谱指数运行$|dn_{\rm s}/d\ln k|$可以和$0.01$一样大。忽略高阶项,确保有界的潜在的大值的暴胀子,上界$r$显着更大,顺序$0.01$,次普朗克值的暴胀子,和$|dn_{\rm s}/d\ln k|\simeq0.006$。
2014-05-08 astro-ph.CO hep-ph
Consistency relation for $R^p$ inflation
我们考虑用$p \approx 2$进行$R^p$膨胀,允许与$R^2$膨胀有小的偏差。利用Einstein框架下的暴胀子势,我们构造了标量谱指数、张量-标量比以及标量谱指数的运行之间的一致性关系,这将有助于在未来的观测中约束对$R^2$暴胀的偏离.
2015-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Distinguishing Higgs inflation and its variants
我们考虑如何希格斯通货膨胀可以从观测上区分的变种的基础上规范单重标量扩展的标准模型,特别是在膨胀是一个非最小耦合规范单重标量(S-通货膨胀)。我们发现,辐射校正一般会导致光谱指数n相对于经典值减少,因为希格斯质量的增加,如果希格斯玻色子是暴胀子,而n随着希格斯质量的增加而增加,如果暴胀子是一个规范单重标量。在这些模型中,n的计算精度取决于再热温度的确定精度。两个模型中的爱因斯坦框架e折叠数N相似,单重态暴胀的N = 58-61,而希格斯暴胀的N = 57-60。这允许光谱指数被计算到精度Δn = 0.001。如果希格斯粒子质量高于~ 135 GeV,那么希格斯粒子质量测量和n的精确确定相结合将能够区分希格斯膨胀和S膨胀。
2011-04-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reconstructing a $f(R)$ theory from the $α$-Attractors
我们在高曲率之间的$f(R) = R + aR^{n - 1} + bR^2$理论和$α$ -吸引子。我们计算了参数$a$、$b$和$n$作为$α$的函数的表达式以及模型$f(R) = R + aR^{n - 1} + bR^2$对标量谱指数$n_{\rm s}$和张量标量比$r$的预测。我们发现,幂律修正$R^{n - 1}$允许生产的引力波增强相对于一个在Starobinsky模型,同时保持一个可行的预测$n_{\rm s}$。我们数值重建完整的$α$ -吸引类模型测试我们的高能量近似$f(R) = R + aR^{n - 1} + bR^2$的好处。此外,我们还调查的情况下,一个单一的幂律$f(R) = γR^{2 - δ}$理论,$γ$和$δ$自由参数。我们分析计算这个模型的预测的标量谱指数$n_{\rm s}$和张量标量比$r$和$δ$的值,这是允许从目前的观测结果。我们发现,$-0.015 < δ< 0.016$,再次证实了Starobinsky模型和观测之间的良好协议。
2017-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing inflation and reheating in the framework of a generalized $\mathcal{F}(H)$ Friedmann equation
本研究在广义$\u0001f49b(H)$修正弗里德曼方程框架下,提出基于标量谱指数参数化的暴胀重构新方法,结合慢滚近似重构哈勃参数与有效势,分析再加热时期特征,并利用天文观测数据约束模型参数。
2024-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Single View Refractive Index Tomography with Neural Fields
California Institute of Technology(加州理工学院);Google Research(谷歌研究院)
本文提出一种基于神经场和可微光线追踪的单视角折射率层析成像方法,利用介质内光源先验从单张图像重建三维折射场,并在模拟折射场和暗物质映射任务中验证了有效性。
2023-12-01 astro-ph.CO cs.CV
Influence of backreaction of electric fields and Schwinger effect on inflationary magnetogenesis
我们研究了电磁场与暴胀子场$ϕ$的动力学耦合$f^{2}(ϕ)F_{μν}F^{μν}$破坏麦克斯韦作用量的共形不变性时暴胀过程中电磁场的产生。我们考虑的情况下,耦合函数$f(ϕ)$在通货膨胀期间的时间减少,因此,电子组件的能量密度占主导地位的磁性。系统的方程,其中管理的联合演变的标度因子,暴胀子场,和电能密度的推导。当电能密度变得与慢滚参数$ε$和暴胀子能量密度的乘积$ρ_{E}\sim ερ_{\rm inf}$一样大时,发生逆反应。它影响了暴胀子场的演化,并导致标度不变的电功率谱和磁功率谱,对于任何递减的耦合函数,磁功率谱是蓝色的,谱指数为$n_{B}=2$。这给出了当前观测到的低于$10^{-22}\,{\rm G}$的磁场值的上限。值得强调的是,由于粒子$e_{\rm eff}=e/f$的有效电荷受到耦合函数的抑制,所以施温格效应只有在暴胀的后期,当暴胀子场接近其势的最小值时才变得重要。施温格效应使电场值突然减小,有助于完成膨胀阶段并进入预热阶段。它有效地产生了带电粒子,甚至在暴胀子的快速振荡之前就实现了施温格再加热的场景。在Starobinsky暴胀模型中,对幂型$f\propto a^α$和Ratra型$f=\exp(βϕ/M_{p})$耦合函数进行了数值分析.
2018-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing inflation in Einstein-Gauss-Bonnet gravity in light of ACT data
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(天主教瓦莱多大学);Universidad Católica del Norte(北方天主教大学)
本文基于ACT数据,在爱因斯坦-高斯-博内引力框架下重建了膨胀时期的背景变量,发现有效势能与耦合参数的关系不同于文献中的假设。
2026-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Grand Unification and Subcritical Hybrid Inflation
我们认为混合通货膨胀的小耦合的暴胀子的物质,使暴胀子场的临界值超过普朗克质量。它最近已经表明,通货膨胀,然后继续在亚临界暴胀子字段值量子波动产生一个有效的暴胀子质量。有效暴胀子势在小场值处的二次势和大场值处的平台之间插值。允许的参数空间的分析导致的标量谱指数n_s和张量标量比r的预测类似于自然暴胀。利用普朗克数据所支持的n_s和r的范围,我们发现平台的能量标度被限制在(1.6 - 2.4)× 10^16 GeV的区间内,这个区间包括了超对称标准模型中规范耦合统一的能量标度。在暴胀结束前,张量标量比的下限r > 0.049,对应60个e折叠。
2015-04-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Models of Non-Minimal Chaotic Inflation in Supergravity
我们展示了如何在超引力的背景下,通过方便地选择足够强的非最小耦合之间的暴胀子和Ricci标量曲率的函数形式,我们可以实现混沌通货膨胀。当一个规范单重态或非单重态暴胀子耦合到另一个单重态超场时,该过程可以应用于线性二次、三线性或双线性超势项。沿着伴随的非暴胀子场的方向发生的快子不稳定性可以通过将框架函数的动力学部分扩展到各个场的幂的四阶来治愈。然而,在规范非单重态暴胀子的情况下,为了维持暴胀势的平坦性,必须对这些项施加共轭对称性。另一方面,这些项中的一些有助于我们精确地使由此产生的标量谱指数与当前的普朗克测量相一致,而其他的暴胀观测量与数据相一致。
2014-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Imprint of entanglement entropy in the power spectrum of inflationary fluctuations
如果暴胀子耦合到填充后暴胀阶段的其他自由度,则这种耦合修改暴胀子\emph{during}暴胀的动力学。我们认为轻费米子汤川耦合到暴胀子作为“不可观测”的自由度集成的总密度矩阵。追踪这些自由度产生一个\emph{mixed}密度矩阵,其时间演化由有效场论描述。我们表明,耦合导致丰富的费米子对生产的超哈勃暴胀子波动,导致\emph{growth of entanglement entropy during inflation}。暴胀子涨落的功率谱特征在于尺度不变性违反$\mathcal{P}(k) = \mathcal{P}_0(k)\,\,\exp\{8\,ξ_k\}$,并对\emph{index and its running directly correlated with the entanglement entropy}进行了修正:$S_{vN} = - \sum_{k} \Big[ \ln(1-ξ_k) + \frac{ξ_k\,\ln(ξ_k)}{1-ξ_k} \Big]$。对于超哈勃起伏,我们发现$ξ_k = -\frac{Y^2}{48π^2}\Big\{2\,N_T\,\ln(k/k_f) + \ln^2(k/k_f)\Big\}$与$Y$汤川耦合,$N_T$的e-折叠的总数在通货膨胀期间,和$k_f$的“枢轴”规模对应的模式,在通货膨胀结束时穿过哈勃半径。
2018-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Numerical study of inflationary preheating with arbitrary power-law potential and a realization of curvaton mechanism
在暴胀预热期间,暴胀子场中储存的能量迅速转化为其他熵场的激发。这一阶段的特点是由于参数共振而产生指数粒子,并且众所周知难以使用解析方法进行分析。我们发展了一个详细的数值模拟来研究暴胀子的潜力是一个幂律函数与任意的幂指数时的暴胀预热。为了实现一个成功的优雅退出从一个原始的暴胀阶段到一个平滑的,振荡的阶段,在预热过程中,我们假设暴胀子潜力减少到一个二次函数的红外制度,这可能被视为在低能量尺度的质量项。通过这种简化,我们的数值方法可以应用于非常规的混沌暴胀模型。为了证明其有效性,我们数值分析了受弦论启发的轴单值暴胀的预热阶段。通过微扰分析,我们的结果表明,原初曲率微扰的功率谱可以由熵场的涨落而不是暴胀子的涨落所支配,这可以看作是曲率机制通过预热过程的一种特殊实现.
2018-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modulated reheating by curvaton
在暴胀过程中可能存在一个与加速暴胀无关的轻标量场。然后,它的量子涨落在暴胀期间被拉伸。这个标量场可以是一个曲率场,如果它在一个较晚的时间衰减的话。另外,如果暴胀子的衰变速率依赖于光标量场的期望值,则暴胀子衰变时光场的量子涨落会产生密度扰动.这是一种调制再加热机制。我们研究了光标量场在暴胀子衰变中不仅起曲率作用而且还引起调制再加热的模型中的曲率扰动。我们计算的非线性参数以及标量谱指数和张量标量比。我们发现,有一个参数区域,非线性参数也显着增强的调制效应和曲率的贡献之间的抵消。对于同时包含暴胀子和曲率子的简单二次势模型,张量标量比和非线性参数可以同时很大。
2012-04-06 astro-ph.CO hep-ph
Reconstructing slow-roll Scalar-Tensor Gauss-Bonnet single field inflation from running spectral data
Faculty of Science, Mohammed V University(穆罕默德五世大学理学院);IFT, Dep. de Física, Univ. de Murcia(穆尔西亚大学物理研究所);TH-division, CERN(欧洲核子研究中心理论部)
本文研究了标量-张量模型中慢-roll近似下观测量的理论预测,包括谱指数、标量-张量比及其运行和运行的运行,并探讨了这些参数之间的约束关系,结合最新普朗克观测数据进行分析。
2026-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Holes from a tiny bump/dip in the Inflaton potential
暴胀过程中的标量扰动可以被暴胀子势中的微小特征大大放大。一个凹凸状的功能表现得像一个本地的速度断路器,降低标量场的速度,从而局部增强标量功率谱。如果基础暴胀子势$V_b(ϕ)$包含局部校正项,例如在$ϕ=ϕ_0$处的$V_b(ϕ)\left[1+\varepsilon(ϕ)\right]$,则自然出现隆起状特征。在$ϕ_0$中存在这样的局部校正项会导致曲率功率谱中的大峰值,并增强黑洞形成的概率。值得注意的是,这不会显著影响CMB尺度上的标量谱指数$n_{_S}$和张量与标量比$r$。因此,这种模型可以产生更高质量的原始黑洞($M_{\rm PBH}\geq 1 M_{\odot}$),与“近拐点势”模型形成对比,在“近拐点势”模型中,产生更高质量的黑洞会严重影响$n_{_S}$和$r$。通过适当地选择基势--例如基于弦理论的暴胀(KKLT)或$α$ -吸引子模型--原初标量功率谱的放大可以和$10^7$一样大,这导致原初黑洞(PBH)对今天的暗物质密度$f_{\rm PBH} = Ω_{0,\rm PBH}/Ω_{0,\rm DM} \sim O(1)$有显著的贡献。有趣的是,我们的结果仍然有效,如果隆起被替换为下降。在这种情况下,基础暴胀子势$V_b(ϕ)$包含负的局部校正项,例如在$ϕ=ϕ_0$处的$V_b(ϕ)\left[1-\varepsilon(ϕ)\right]$,这导…
2020-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Kinetic Term Anarchy for Polynomial Chaotic Inflation
我们认为,可能会出现一个相对平坦的暴胀子势超普朗克场值与近似的移位对称性,如果动力学项的系数为许多单重标量受到一定的随机分布。暴胀子势一般包含各种移位对称性破缺项,导致谱指数和张量标量比的预测值与简单二次混沌暴胀的预测值可能存在较大偏差。我们重新审视超引力中的多项式混沌暴胀。
2014-06-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravity Waves From Non-Minimal Quadratic Inflation
我们讨论了超对称(SUSY)和非SUSY模型中的非最小二次暴胀,它需要暴胀子与引力的线性耦合。强加一个下界的参数CR,参与之间的耦合的暴胀和里奇标量曲率,通货膨胀可以达到甚至subplanckian值的暴胀,而相应的有效理论尊重微扰么正性普朗克尺度。工作在非超对称性的背景下,我们还考虑了辐射校正的暴胀势由于可能耦合的暴胀玻色子或费米子。我们发现这些参数的范围与重整化标度有一定的关系,谱指数ns的值可以调节,张量与标量的比值r=(2-4)x10^-3,暴胀子的质量接近3 x10^13 GeV。在超对称性框架下,我们采用了两个规范单重手征超场,一个对数Kahler势包含了所有允许的四阶幂项,并通过应用连续R和整体U(1)对称性唯一地确定了超势.当Kahler流形表现出无标度型对称性时,模型预测ns=0.963和r=0.004。在无标度SUGRA之外,ns和r主要取决于四阶项中的系数,它将Kahler势中的暴胀子与伴随的非暴胀子场混合在一起,以及其中遇到的前因子。将后者稍微增加到(-3)以上,可以有效地增强所得的r,使其处于可观测范围内。最后一种情况下的暴胀子质量被限制在(5-9)× 10^13 GeV的范围内。
2015-03-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th