Violent Preheating in Inflation with Nonminimal Coupling
本文研究了具有非最小耦合$ξϕ^2R$和四次势$λϕ^4/4$的暴胀模型在预热阶段的粒子产生，包括实标量暴胀、复标量暴胀和阿贝尔Higgs暴胀.我们指出，预热进行得比以前认为的更激烈。如果暴胀子是一个复标量，相位自由度在预热的第一阶段剧烈产生。如果暴胀子是希格斯场，那么纵向规范玻色子的产生也同样剧烈。这是由暴胀子场的时间依赖性中的尖峰状特征引起的，这可以理解为有效势或动力学项突然变化的短时间尺度的结果。所产生的颗粒通常具有非常高的动量$k \lesssim \sqrtλM_\text{P}$。这种产生可能非常强烈，以至于几乎所有的暴胀子能量都在$ξ^2λ\gtrsim {\mathcal O}(100)$的一次振荡中被带走。这可能部分地改变了传统的理解（p）再加热后，膨胀与引力的非最小耦合，如希格斯膨胀。我们还讨论了在预热阶段么正性破坏的可能性。
2017-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge-preheating and the end of axion inflation
我们研究了轴子驱动暴胀结束时的再加热阶段的开始，其中轴子通过Chern-Simons相互作用项耦合到阿贝尔，$U(1)$，规范场。我们主要集中在$m^2ϕ^2$通货膨胀和探索的可能性，预热可以发生的耦合值范围内与最近的观察和界限上的原始黑洞的生产过剩。我们发现，在很宽的参数范围内，预热是有效的。在某些情况下，暴胀子在几次振荡内就把它所有的能量转移到规范场。在大多数情况下，我们发现亚视界尺度上的规范场由于暴胀子模和规范场模之间存在强的再散射而在非偏振态下结束预热。我们还提出了一个初步的研究耦合到$U(1)$规范场的轴子monodromy模型，看到一个类似的有效的预热行为，以及迹象表明，耦合强度有影响的创建pupons。
2016-12-23 astro-ph.CO
High-redshift Mini-haloes from Modulated Preheating
调制预热产生的间歇型原始非高斯涨落可以在高红移$z\gtrsim 20$处产生过量的$\sim 10^8M_\odot$迷你晕。这可能会对高红移超大质量黑洞的形成产生重大影响。
2019-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating with Fractional Powers
我们认为预热模型中的暴胀的潜力是由分数的权力，是在轴子单值暴胀的情况下。我们假设暴胀子场和标量物质场之间存在标准耦合。我们发现，尽管事实上，最小化潜在的字段值的暴胀子的振荡是非谐的，但仍然有一个参数共振不稳定性，我们确定的Floquet指数描述这种不稳定性作为函数的参数的暴胀子潜在的。
2016-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Suppression of Parametric Resonance and the Viability of Tachyonic Preheating after Multi-Field Inflation
我们利用晶格模拟研究了多场暴胀模型中通过参量共振或快子预热产生爆炸粒子的可行性。我们观察到强烈的抑制共振的存在下，四腿之间的相互作用的暴胀子字段和标量物质场，导致预热不足时，两个以上的暴胀子耦合到同一个物质场。这种抑制是由暴胀子的退相引起的，它增加了物质场的有效质量。包括三腿的相互作用导致快子预热，这是不抑制的字段数量的增加。如果四腿相互作用是次主导的，我们观察到一个轻微的增强快子预热。因此，为了在多场膨胀之后有效地预热，需要确保存在三腿相互作用。如果没有快子的贡献存在，我们希望旧的再加热理论是适用的。
2009-06-02 astro-ph.CO hep-th
Fate of Electroweak Vacuum during Preheating
根据目前的希格斯/顶夸克质量实验数据，我们的电弱真空可能是亚稳态的。如果情况确实如此，那么高尺度暴胀模型就需要在暴胀过程中真空的稳定机制。一个可能的候选者是希格斯暴胀/曲率耦合，因为它诱导一个额外的质量项希格斯在慢滚制度。然而，在暴胀之后，额外的质量项振荡，它可能通过在暴胀子振荡时期产生大的希格斯波动来破坏我们的电弱真空。在本文中，我们研究是否Higgs暴胀/曲率耦合可以保存我们的真空，适当地考虑在预热阶段的Higgs生产。我们把上界的希格斯暴胀/曲率耦合，并讨论可能的动力学，可能会放松他们。
2016-12-05 astro-ph.CO hep-ph
Nonlinear preheating with nonminimally coupled scalar fields in the Starobinsky model
研究了具有非极小耦合标量场$χ$的Starobinsky模型中暴胀后的预热现象。利用格点模拟，我们分析了$χ$粒子与暴胀子凝聚之间的再散射，以及标量度规扰动的反反应效应。我们发现，再散射是一个有效的机制，促进增长的$χ$场方差。同时，大量的暴胀子粒子可以通过再散射从暴胀子凝聚体中被撞出。结果，暴胀子场可以成为不可忽略的引力波，在某些参数区域甚至可以与$χ$场相媲美。对于亚Hubble尺度的标量度规扰动，我们的结果表明，它们对本文模型中标量场的演化和引力波的产生几乎没有影响.
2019-10-10 astro-ph.CO gr-qc
On gravitational preheating
我们认为暗物质生产过程中的暴胀子振荡时期。可以想象，暗物质和暴胀子之间的可重整化相互作用可以忽略不计。在这种情况下，主导作用是由引力产生的高维算子，因此被普朗克尺度所抑制。我们专注于dim-6运营商和研究相应的粒子生产微扰和非微扰制度。我们发现，暗物质的生产率是占主导地位的非导数运营商涉及更高的权力的暴胀场。即使它们的威尔逊系数很小，这样的算符也可以很容易地解释正确的暗物质丰度。
2022-05-05 astro-ph.CO hep-ph
Tachyonic Preheating in Palatini $R^2$ Inflation
我们研究预热的Palatini形式主义与二次暴胀潜力和一个额外的$αR^2$长期。在这样的模型中，振荡的暴胀子场反复回到爱因斯坦框架势的平台，在那里，快子不稳定性在不到e倍的范围内将暴胀子凝聚体破碎。我们发现，快子预热发生时$α\gtrsim 10^{13}$和碎片场的能量密度增长率$Γ/H \approx 0.011 \times α^{0.31}$。该模型扩展了具有类似预热行为的平台模型家族。虽然它包含在爱因斯坦框架中的非正则四次动力学项，我们表明，在第一近似，这些可以忽略不计在预热和通货膨胀。
2021-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating after Small-Field Inflation
虽然在文献中已经大量研究了混沌和混合暴胀模型后的预热，但在小场暴胀模型中的预热，其中暴胀子势的曲率在暴胀期间为负，仍然较少探索。在这些模型中，在暴胀结束时的快子不稳定性导致了一系列的指数大的增加和\emph{decreases}的暴胀子波动的暴胀子凝聚振荡周围的最小值的潜力。净效应是低动量模式之间的竞争，增长和减少显着，与较高的动量增长少，但也减少less.We模式开发了一个分析描述这个过程，这是类似于隧道通过火山形的潜力量子力学问题。取决于参数，预热可能是如此有效，以至于它在小于一个暴胀子冷凝物的振荡中完成。小场暴胀后的预热也可能在宇宙热化之前伴随着一个长时间的物质主导阶段，这取决于暴胀的能量尺度和暴胀子相互作用的细节。最后，这些模型的另一个特点是，在预热结束时的暴胀子波动的频谱可能会在哈勃尺度附近达到峰值。事实上，因为预热开始时，第二个慢滚参数$|η|$变成了一阶，而第一个慢滚参数$ε$仍然比一小得多，宇宙仍然在预热期间膨胀，初始的快子不稳定性放大的模式离开了哈勃半径。这可能导致大量产生原始黑洞和引力波，其频率在今天自然小到足以落入高灵敏度干涉测量实验所能达到的范围。
2011-04-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Production of gravitational waves during preheating with nonminimal coupling
利用格点模拟方法研究了自相互作用四次势中暴胀子与曲率非极小耦合时暴胀后引力波的预热和过程产生.我们发现，非最小耦合增强了暴胀子量子密度谱的振幅，从而使预热过程中产生的GW谱的峰值也得到了增强，在未来的GW实验中可以达到探测极限。GW谱的峰不仅表现出与最小耦合暴胀子势谱不同的特征，而且在非最小耦合和参量共振方面也留下了深刻的信息，因此对GW谱峰的探测将为揭示早期宇宙物理提供新的途径。
2018-04-30 astro-ph.CO gr-qc
Effective Action Approach for Preheating
提出一种半经典非微扰方法，通过路径积分和世界线瞬子解计算暴胀后的预热过程，揭示暴胀子振荡驱动的粒子产生机制，并验证其与已有方法的一致性。
2023-10-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Preheating with Non-Minimal Kinetic Terms
首次对具有非最小动力学项的标量场进行了3+1维数值模拟。作为一个例子，我们研究的存在性和稳定性的预热的Dirac Born Infeld（DBI）暴胀耦合到一个典型的物质场。这些模拟代表了在膨胀宇宙中的完整非线性理论。我们表明，在物质场的参数共振，随着自共振的暴胀子，重新填充宇宙的物质粒子在传统的预热一样有效。
2013-08-05 astro-ph.CO hep-th
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
Enhanced Preheating after Multi-Field Inflation: On the Importance of being Special
我们讨论了预热后多场膨胀中存在的几个预热物质场，成为轻的附近（但不是在）的暴胀的VEV，在不同的额外的物种点（ESP）;这种设置是由暴胀模型，包括粒子生产过程中的通货膨胀，例如捕获的通货膨胀，放牧ESP遇到或调制捕获，等等。虽然退相的暴胀子往往抑制参数共振，我们发现两个新的影响，导致有效的预热：粒子生产在第一次下降（有效的，如果许多预热物质领域存在）和随后的（窄）共振阶段（有效的，如果ESP恰好是在几个不同的距离之一，从暴胀子的VEV）。在第一次入流过程中产生的颗粒物是由许多物种组成的低占有数，而后者是由少数物种组成的高占有数。我们提供了分析描述的两个阶段的情况下，反反应，我们测试数值。我们进一步进行晶格模拟，以研究反反应的影响。我们发现共振是强大的，最有可能的原因暴胀衰变在多领域的陷阱通货膨胀，如果ESP分布密集。
2012-09-14 astro-ph.CO hep-th
The charged inflaton and its gauge fields: preheating and initial conditions for reheating
我们计算粒子生产过程中的通货膨胀和在早期阶段的再加热后的通货膨胀模型与带电标量场耦合到阿贝尔和非阿贝尔规范场。详细分析了原始电场、磁场和电荷涨落在膨胀和预热结束时的功率谱。我们仔细考虑高斯约束在通货膨胀和预热，并澄清的纵向分量的电场的作用。我们计算了产生的规范场在暴胀凝聚体上的反作用的时间尺度，标志着场的非线性演化的开始。我们提供了一个处方的初始条件晶格模拟必要的捕捉随后的非线性动力学。在观测方面，我们发现，原始磁场产生的太小，以解释银河系尺度上的磁场的起源和电荷的波动是在本文所考虑的模型的观测范围内。
2016-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Kinetic Preheating
本文通过高分辨率格点模拟研究α-attractor模型中暴胀后动力学预热产生的引力波，发现预热过程可极为剧烈，其引力波能量密度能够被CMB对$N_{\ m eff}$的观测所约束。
2024-02-25 astro-ph.CO
Enhanced (p)reheating in DBI Inflation
我们研究了DBI混合暴胀中的预热问题。预热的发生是因为物质场与暴胀子的非最小耦合。尽管耦合很小，预热发生作为一个狭窄的参数共振，其中物质场和暴胀子模式是指数创建。我们表明，在使用的近似，该过程是非常有效的，在后期。共振阶段让位于暴胀到玻色子或费米子自由度的衰减，并确定了相应的再加热温度。
2009-08-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
When does the Schwinger Preheating Occur?
当暴胀子与光子耦合并放大电场时，通过Schwinger效应产生的带电粒子可以在暴胀后主宰宇宙，这被称为Schwinger预热。利用Boltzmann方程的流体动力学方法，我们数值研究了两种情况，Starobinsky暴胀模型与动力学耦合和各向异性暴胀模型。在后一种模型中没有观察到Schwinger预热，但在第一种模型中发生了足够大的暴胀子-光子耦合。我们解析地解决其条件，并推导出一般的吸引子解的电场。在第一个模型中，Schwinger预热的发生取决于电场是否在膨胀过程中进入吸引子溶液。
2021-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hill crossing during preheating after hilltop inflation
在“山顶暴胀”中，暴胀发生在暴胀子场从接近其势能的最大值（即“山顶”）缓慢地向其最小值滚动时。当暴胀子势与相变相关联时，在此相变期间产生的可能的拓扑缺陷（例如畴壁）在暴胀期间被有效地稀释。通常假设它们在暴胀后也不会重新形成，即暴胀子场停留在“山”的一侧，最终在最小势能附近进行阻尼振荡。在本文中，我们研究的线性和非线性阶段的预热后山顶膨胀。我们发现，在快子振荡阶段的暴胀子场的波动增长足够强大，使暴胀子场形成的位置空间中的区域，它跨越“山顶”对“错误的真空”。我们使用晶格模拟研究这些过冲区域的形成和行为：这些区域形成的不是持久的畴壁，而是类椭圆形结构（即在两个真空之间振荡的局部气泡），这应该包括在山顶暴胀预热的仔细研究中。
2015-06-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Minimal Preheating
本文研究了inflation后由Hubble参数振荡引起的轻标量场诱导粒子产生，给出了inflaton凝聚体到粒子激发能量转移效率的模型无关下界。
2023-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussian Spikes from Chaotic Billiards in Inflation Preheating
一类新的非高斯曲率涨落<$pr（\bx）\equiv δN（χ i）产生于非暴胀子场χ i的后暴胀预热行为.其台球般的混沌动力学在预热e折叠的数量N（χ i）中留下规则的对数间隔窄尖峰。我们在分离宇宙近似下对超对称激发的四次暴胀子和耦合势进行了高精度的晶格模拟，计算出N（χ i）作为（近似齐次）初始条件χ i的函数。χ i（\bx）的超视界模导致了π_{pr}的正向尖峰漂移，从而在通常的与符号无关的暴胀引起的微扰上增加了负的引力势涨落，这在大的宇宙结构和（极化的）温度CMB冷点中可观察到。
2009-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Kinetic Preheating after $α$-attractor Inflation
本文研究E模型α-attractor暴胀后暴胀子与超轻轴子通过动力学耦合实现的预热过程，发现该预热在张量-标量比r≲1.6×10⁻⁵时极其高效，且模型无自由参数。
2023-11-28 astro-ph.CO
Gravitational Dark Matter from Minimal Preheating
本文研究最小预加热中引力暗物质的产生，通过格点方法计算遗迹丰度，发现对于n=4和6，凝聚体湮灭占主导，并给出相应的暗物质质量预测。
2023-11-24 astro-ph.CO hep-ph
Holographic Preheating
我们提出了强耦合下宇宙预热的全息描述。在这种情况下，暴胀子和物质场之间的能量转移是由全息超导体模型来模拟的。预热过程中物质场的指数放大可以用边界扩张的体时空中亚稳态“黑洞“的准正规模来描述。我们的结果表明，在强耦合的情况下，可以连续产生的物质场相反，弱耦合的情况下，不连续的物质增长作为暴胀子振荡。此外，在强耦合下，物质场的放大对暴胀子真空期望值的依赖性增强。凭借所提出的机制，暴胀后极高温度下的极早期宇宙的物理学可能变得容易理解。
2016-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sensitivity of gravitational waves from preheating to a scalar field's interactions
暴胀之后，一段时间的预热可能会产生一个随机的高频引力波（GW）背景，并持续到今天。暴胀子与标准模型或其他场耦合的性质是未知的，因此询问这些场通常具有什么特征以及这些特征如何影响对GW产生的预测是有用的。在这里，我们认为暴胀子耦合到一个轻的标量场，并表明，即使是一个非常小的四次自相互作用项将减少GW频谱的振幅。对于自耦合$λ_χ \gtrsim g^2$，其中$g^2$是暴胀子-标量耦合，峰值能量密度为$Ω_{\rm gw}^{(λ_χ)} / Ω_{\rm gw}^{(λ_χ=0)} \sim (g^2/λ_χ)^{2}$。一个结果是，如果宇宙通过暴胀子-希格斯耦合再加热，那么光谱将被抑制，但动力学将对暴胀能量标度附近的希格斯势敏感。
2015-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Wave Probe of Gravitational Dark Matter from Preheating
本文提出通过预热过程产生的高频引力波间接探测引力暗物质，利用格点模拟处理共振并求解引力波运动方程，发现Higgs和暴胀子自共振预热模型产生的引力波能量密度谱在不同频率和质量参数下具有可观测的量级。
2024-10-20 astro-ph.CO hep-ph
Preheating from target space curvature and unitarity violation: Analysis in field space
我们研究了暴胀后弯曲靶空间的粒子产生和幺正性破坏。我们用暴胀子场值代替宇宙时间作为时间变量，导出了产生粒子谱的半经典公式。然后，我们推导出一个简单的条件，在预热过程中，我们确认我们的半经典方法和数值解的幺正违反。这个条件不仅依赖于目标空间曲率，而且依赖于暴胀结束时暴胀子势的高度。例如，这个条件告诉我们，在运行的动力学暴胀和希格斯暴胀中，幺正性被破坏了，而在$α$ -吸引子暴胀和希格斯-帕拉蒂尼暴胀中，幺正性是守恒的。
2021-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Metric preheating and radiative decay in single-field inflation
在暴胀结束时，暴胀子在其势能的底部振荡，并且这些振荡触发具有包含在不稳定带$(3H m)^{-1/2} <λ< H^{-1}$中的波长$λ$的标量波动的参数不稳定性，其中$H$是哈勃参数，而$m$是势能在其最小值处的曲率。这种“度规预热”的不稳定性，在窄共振区进行，导致各种有趣的现象，如早期结构的形成，引力波的生产和形成的原始黑洞。在这项工作中，我们研究它的命运中存在的相互作用与额外的自由度，在微扰衰变的形式的暴胀成一个完美的流体。事实上，为了确保从暴胀到辐射主导时代的完全过渡，必须将度规预热与微扰再加热一起考虑。我们发现，暴胀子的衰变不会改变不稳定性的结构，直到流体占主导地位的宇宙内容。作为应用，我们讨论了暴胀子衰变对不稳定性产生原初黑洞的影响。我们强调标量场和完美流体波动之间的区别，并解释为什么通常的结果有关形成的原始黑洞从完美流体的不均匀性不能使用，澄清最近的一些声明中的文献。
2020-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Expected Backreaction During Preheating
在以前的工作中，我们认为，正确的程序来预测引力波信号的预热后，膨胀依赖于内-内形式主义。我们在这里扩展我们以前的分析，包括反作用的产生的物质上的暴胀子的运动和宇宙的膨胀，并研究后者如何影响所产生的引力波的频谱。反作用的增加需要适当的重正化发散的期望值，我们正则化的方式，是服从数值积分通过保持同态不变性。同样的计算也使我们能够确定，对于哪种暴胀子强度，物质耦合再加热是成功的。我们用标量版本的Starobinsky暴胀模型来说明我们的结果，并观察到很难在控制辐射修正的同时再加热宇宙。
2020-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational dark matter production in Palatini preheating
我们研究预热平台膨胀的广义相对论的Palatini制定，在一个特殊的情况下，类似于希格斯膨胀。先前的研究表明，在这个模型中，振荡的暴胀子场反复返回到平台，这导致了暴胀子粒子的快子产生。我们表明，一个最小的耦合观众标量场可以产生更有效地通过类似的机制。这种机制是纯粹的引力，标量场的质量可以达到$10^{13}$ GeV的量级，比哈勃尺度大许多个数量级，使其成为超重暗物质的候选者。
2021-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating After Modular Inflation
我们研究（p）再加热模块（闭弦）暴胀的情况下，特别强调卡勒模量/轮盘赌模型。通常假设在这种模型中再加热是通过微扰衰变发生的。然而，我们发现，有非常强的非微扰预热衰变通道相关的特定形状的暴胀子潜在的（这是高度非线性的，有一个非常陡峭的最小值）。通过快子不稳定性和宽带参数共振的组合进行的模块膨胀后的预热，也许是文献中已知的膨胀后预热的最猛烈的例子。此外，我们考虑随后的能量转移到标准模型部门的情况下，标准模型粒子被限制在D 7膜包装的暴胀爆破周期的紧致流形，或者更有趣的是，一个非暴胀爆破周期。我们明确地确定在这两种情况下的暴胀子的衰变通道。我们还考虑了暴胀周期在暴胀结束时收缩到弦尺度的情况;在这里，再加热的场论处理是不够的，必须转向弦的描述。我们估计的衰变率的暴胀和再热温度的各种方案。
2009-12-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gauge Field Preheating at the End of Inflation
这里我们考虑通过无质量U（1）阿贝尔规范场的参量放大来预热宇宙的可能性。我们假设规范场通过一个自由参数的共形因子与暴胀子耦合。我们提出了这个模型的高分辨率三维模拟的结果，并表明这种机制有效地预热宇宙辐射主导的最终状态。
2013-05-30 astro-ph.CO hep-th
Non-perturbative production of fermionic dark matter from fast preheating
我们研究了早期宇宙中费米子暗物质的非微扰产生。我们解析地研究了伴随费米子与背景暴胀子场耦合的引力产生机制。后者导致有效费米子质量在预热过程中的变化，并使所得的光谱和丰度对其参数敏感。假设快速预热，完成在小于膨胀哈勃时间和膨胀后的暴胀子场没有振荡，我们发现一个丰富的生产粒子的能量范围从膨胀哈勃率的逆时间的预热。所产生的费米子可以在很宽的参数范围内解释所有观测到的暗物质。作为我们分析的一个应用，我们研究了Palatini Higgs暴胀模型中重Majorana中微子的非微扰产生。
2023-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Postinflationary vacuum instability and Higgs-inflaton couplings
Higgs-暴胀子耦合在早期宇宙的Higgs场动力学中起着重要的作用。即使是在回路水平上产生的微小耦合，也会对电弱真空的命运产生巨大的影响。这种希格斯-暴胀子相互作用在实际的再加热模型中存在于三线性和四次水平。在这项工作中，我们研究的希格斯动力学在预热时期，专注于参数和快子共振的影响。我们在研究中使用晶格模拟和其他数值工具。我们发现，共振可以诱导大的波动的希格斯场不稳定的电弱真空。因此，我们的考虑提供了一个上界的希格斯粒子和暴胀子之间的四次和三线性相互作用。我们的结论是，存在一个有利的范围内的希格斯场是稳定的，在通货膨胀和预热时期的耦合。
2022-04-05 astro-ph.CO hep-ph
Tachyonic Preheating in Plateau Inflation
高原暴胀是一个实验一致的框架，其中暴胀的规模可以保持相对较低。在接近平台边缘的地方，标量扰动受到强烈的快子不稳定性的影响。当膨胀后，振荡的膨胀子重复地重新进入平台时，实现了超快电子预热。我们发展了这个过程的分析理论，并扩展了线性方法，包括相干背景和不断增长的扰动之间的反作用。对于一族高原模型，解析预测面临数值估计。我们的分析表明，暴胀子碎片的一小部分的$e$倍，在所有的例子中支持快子预热，概括了以前类似的研究结果。在这些情况下，标量与张量之比很小，即$r<10^{-7}$。
2022-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Linear Regime of Tachyonic Preheating
当暴胀子在后暴胀振荡阶段反复返回到电势的凸区域时，实现了速子预热。这将引起强烈的快子不稳定性，并导致相干场的快速碎裂，其可以在$e$折叠的一小部分内完成。在本文中，我们研究了这个过程的线性政权在一个模型无关的方式。为了这个目的，我们构建简化的模型，提供一个分析Floquet理论描述的模式增长。这种方法捕捉动机良好的快子预热的情况下，包括其中的暴胀子是一个更大的标量多重态的一部分的情况下的基本特征。我们表明，快子预热是有效的，如果场偏移是次普朗克，可以产生引力波的频率范围内的当前和未来的引力波干涉仪，并可以与任何实验允许的张量标量比。
2022-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs vacuum metastability in primordial inflation, preheating, and reheating
目前对希格斯玻色子玻色子质量和汤川耦合的测量表明，有效希格斯势在普朗克尺度以下发展出不稳定性。如果暴胀的能量标度与大统一尺度一样高，希格斯场的暴胀量子涨落很容易破坏标准电弱真空的稳定性，产生大量的AdS畴。如果引入相对较大的非最小希格斯引力耦合或暴胀子-希格斯耦合，则可以避免暴胀过程中的这种不稳定。这种耦合产生了一个大的有效质量项，可以提高有效希格斯势，抑制希格斯场的真空涨落。然而，在原始暴胀之后，这种有效质量迅速下降，并且非最小的希格斯引力或暴胀-希格斯耦合可以通过参数共振引起希格斯场的大波动，从而在预热阶段产生AdS畴。此外，热涨落的希格斯场不能忽略在进行再加热时期。我们讨论了在膨胀，预热和再加热过程中的希格斯真空波动，并表明，希格斯亚稳性问题是严重的，除非暴胀子势的能量尺度远低于大统一体尺度。
2016-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational dynamics in Higgs inflation: Preinflation and preheating with an auxiliary field
在完全广义相对论中研究了由一个希格斯暴胀子和一个附加辅助场组成的模型的预暴胀和预热阶段的动力学。最小耦合辅助场允许参数型共振，成功地将能量从暴胀子凝聚体转移到两个场中的粒子激发。取决于场的相互作用强度，宽的共振周期导致由大的下/过密度组成的结构形成，并且可能形成紧凑的物体。此外，当面对相同的模型，多场非均匀预膨胀，通货膨胀的发病被证明是一个强大的结果。在相对较大的希格斯值下，非最小耦合充当稳定器，保护暴胀子的动力学，并显着减少其他领域和物质部门的扰动的影响。这些研究进一步证实了希格斯膨胀对多场非均匀初始条件的鲁棒性，同时证明了在再加热过程中形成的复杂结构。
2022-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
(P)reheating after minimal Plateau Inflation and constraints from CMB
研究了一类考虑暴胀子$(χ)$与再加热场$(ϕ)$之间的四脚相互作用项$(1/2)g^2ϕ^2χ^2$的平台暴胀模型的预热相.我们特别关注的参数$ϕ_*$，控制通货膨胀的动力学和形状的暴胀潜力的影响。对于$ϕ_* < M_p$，暴胀子势偏离通常的幂律行为$ϕ^n$显著地改变了预热动力学的微观行为。对于两个不同的$ϕ_*$值，我们使用$n=2,4,6$分析和比较了所考虑的不同模型的产生效率、热化效率和系统的最终状态方程。最重要的是，当我们增加$n$或减少$ϕ_*$时，预热非常有效地发生，最终的状态方程是辐射的状态方程，$w=1/3$。特别是对于$n=2$，最终的状态方程为$w\simeq 0.2$。然而，一个完整的衰变的暴胀子不能实现与四腿相互作用的任何模型正在考虑。因此，为了完成再加热过程，我们对再加热阶段的第二阶段进行了微扰分析。以最终产品的预热阶段作为初始条件，我们已经解决了齐次玻尔兹曼方程的两个字段补充的约束来自随后的熵守恒。这样，我们就可以计算出预热结束后的再加热温度，否则再加热温度是不明确的。对于给定的暴胀子衰变常数和CMB温度，温度可以是唯一固定的。我们还将所得结果与传统的再热约束分析进行了比较，并从场论的角度讨论了暴胀子衰变常数的极限。
2019-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Detectable Gravitational Waves from preheating probes non-thermal Dark Matter
本文通过全非线性伪谱格点模拟研究预加热期随机引力波，提出用其探测构成非热暗物质的振荡暴胀子，并分析模型构建与未来探测器可观测性。
2024-01-23 astro-ph.CO hep-ph
Combined Preheating on the lattice with applications to Higgs inflation
我们使用3+1维的经典晶格模拟来研究预热过程中粒子的共振产生和随后衰变成一组次级物种之间的相互作用。我们选择在一个简化版本的希格斯暴胀中工作，其中希格斯场非最小耦合到重力起着暴胀子的作用。我们的数值结果扩展了文献中的分析估计超出了线性制度，并揭示了一些分析技术的局限性。包含快速和低效的衰变通过耗尽在电势底部产生的粒子来推迟参数共振的开始。尽管有这种延迟，费米子被证明在暴胀子场的破坏中起着重要的作用。我们的方法和应用程序的限制，一个现实的希格斯通货膨胀的情况进行了讨论。
2016-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Parameters of SUSY-Hybrid Inflation and the Process of Preheating
超对称混合暴胀模型的预热过程一般用参数共振和快子预热两种不同的方法来分析。在一个共同的框架下，我们研究了均匀暴胀子场和非均匀瀑布场的衰减和增长过程。我们发现，在超对称混合F项暴胀中，这两个过程并不是参数无关的，而是一个过程比另一个过程更可取，这取决于瀑布场的参数和傅立叶模的值.暴胀势的参数是由观测到的CMB数据约束的，这些约束有助于我们确定负责这个模型的预热过程。
2012-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Instant preheating in a scale invariant two measures theory
在标度不变双测度理论框架下研究了瞬时预热机制。我们将这一机制引入非振荡暴胀模型中，作为该理论中宇宙再加热的另一种可能解。在这个框架中，我们认为，该模型包括两个标量物质场，第一个标量场，在尺度变换下变换，它也将被视为驱动暴胀的场，第二个，一个标量场，将通过有效势与暴胀子相互作用。通过假设这个相互作用项，我们得到了根据与暴胀子相互作用的场的有效质量的域的粒子的瞬时辐射或衰变的方案。此外，我们考虑一个尺度不变的汤川相互作用，然后执行过渡到物理爱因斯坦框架后，我们得到的衰减率从我们的标量场进入两个费米子的表达式。此外，从特定的衰减率，不同的约束和边界的耦合参数与我们的模型被发现。
2020-05-28 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of the inflaton scalar field for a certain class of E-model potentials
Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation (IZMIRAN) of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院普尔科夫地球磁场、电离层和无线电波传播研究所）
研究某类结合Starobinsky模型和α吸引子模型性质的E模型中暴胀标量场动力学，用慢滚近似等方法获解析表达式，导出Hill方程研究微扰演化，发现宇宙学膨胀限制标量模式共振增长，张量涨落无共振放大。
2026-07-14 astro-ph.CO
Entropy mode loops and cosmological correlations during perturbative reheating
最近，它已被证明，在预热过程中循环的熵模式，对应于暴胀子衰变产物，有意义地修改宇宙学关联函数在超视界尺度。在本文中，我们确定的意义，同样的效果时，再加热发生在微扰制度。在一个典型的双标量场模型中，环校正的大小取决于几个参数，如背景暴胀子的振幅在开始再加热，暴胀子衰变率和暴胀子质量。虽然与预热情况相比，环路贡献很小，但它们仍然大于充气期间的环路效应。
2015-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Waves from Preheating in M-flation
矩阵暴胀（Matrix inflation），或称M-暴胀，是一个由弦论激发的暴胀模型，它有三个标量场矩阵和规范场，在$\mathbf{U}(N)$规范群的伴随表示中。其中一个$3N^2$标量场作为有效膨胀子出现，而其余的场（标量场和规范场）在膨胀期间和之后的预热场中可以起到等曲率场的作用。在参数空间和初始场值中有一个区域，即“山顶区域”，在那里模型的预测与最近的普朗克数据非常兼容。我们表明，在这个山顶区域，如果暴胀结束在超对称真空，该模型可以有一个嵌入的预热机制。预热模式的耦合与充气自耦合有关，因此可以从CMB数据中得知。通过晶格模拟进行辛积分，我们数值计算的引力波的功率谱的预热阶段后M-膨胀。初步数值模拟的频谱从多预热场峰值在GHz频段的振幅$Ω_{\mathrm{gw}}h^{2} \propto 10^{-16}$，表明该模型具有具体的预测超高频重力波探头。这个特征可以用来区分这个模型和其他的暴胀模型
2014-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum tachyonic preheating, revisited
本研究采用2PI有效作用量的1/N-NLO截断，通过Kadanoff-Baym方程的量子实时晶格模拟，探究暴胀后快子不稳定性驱动的宇宙再加热过程，明确了相关物理量并研究系统动力学平衡与状态方程。
2024-04-18 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
The scalar bi-spectrum during preheating in single field inflationary models
在单场暴胀模型中，预热是指紧接着暴胀之后，但在再加热时期之前的阶段。在这个阶段，暴胀子通常在其势能的底部振荡，并逐渐将其能量转化为辐射。与此同时，耦合到暴胀子的场的振幅可能经历参数共振，因此，可以发生爆炸性粒子的产生。先验地说，这些现象可能导致超级哈勃尺度曲率扰动的放大，这反过来又会修改标准的暴胀预测。然而，值得注意的是，已经表明，虽然Mukhanov-Sasaki变量在预热过程中确实经历了窄参数不稳定性，但相应的超哈勃曲率扰动的幅度保持不变。因此，在单场模型中，度规预热不影响大尺度扰动的功率谱。在这篇文章中，我们研究了相应的标量双谱的影响。使用Maldacena的形式主义，我们分析表明，宇宙学的兴趣模式，在预热过程中的曲率扰动演变的超哈勃尺度上的标量双谱的贡献是完全可以忽略不计的。具体来说，我们说明，某些条款在三阶行动管理的曲率扰动，可能天真地预计将作出重大贡献，完全取消了其他贡献的双谱。我们证实选定的分析结果的数值研究。最后，我们简要讨论了我们所获得的结果。
2012-07-18 astro-ph.CO hep-th
Post-inflationary preheating with weak coupling
在经典振荡外场背景下的粒子产生是描述暴胀后预热阶段的一个关键过程。对于暴胀子和物质场之间足够强的耦合，这个过程是已知的非微扰进行。在这种情况下，玻色子场的参数共振起着决定性的作用，费米子占据数的演化也是非微扰的。在闵可夫斯基空间中，即使在弱耦合的情况下，玻色子的参数共振和费米子的非微扰效应仍然存在。特别是，所产生的玻色子的能量密度将随时间呈指数增长。然而，在膨胀的宇宙中，情况完全不同。我们给出了一个简单的演示如何膨胀的宇宙的条件，特别是，红移的场模式，导致通常的微扰表达式的振荡暴胀子的情况下，弱耦合的粒子生产。我们得到的结果是相关的，并完全适用于Starobinsky模型的通货膨胀。
2015-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phenomenology of Spillway Preheating: Equation of State and Gravitational Waves
本文研究“溢洪道”通过子粒子微扰衰变提升预热效率的情景，系统扫描参数空间以确定其状态方程，并分析其对 $n_s$、$r$ 及高频引力波谱的影响。
2023-12-05 astro-ph.CO hep-ph
A note on oscillons: non-negligible metric fluctuations during preheating
Jagiellonian University（雅盖隆大学）；University of Utah（犹他大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Universidade da Beira Interior（伊比利亚大学）
本文指出预热期间度规涨落不可忽略，其贡献与暴胀场同阶，并修正格点模拟的Friedmann方程，建议用数值相对论处理非线性预热。
2026-09-21 astro-ph.CO gr-qc
Preheating and the non-gaussianity of the curvature perturbation
光场的扰动可能会影响预热，从而对曲率扰动的频谱和非高斯性产生贡献。场可能直接出现在预热模型中（曲率型预热），或通过其对质量或耦合的影响间接出现（调制预热）。基于δN公式给出了混沌膨胀的一般表达式，并将其应用于二次和四次混沌膨胀的情形.对于二次情况，曲率型预热在促进热膨胀方面是无效的，但是调制预热可以是有效的。对于四次暴胀，曲率型预热可能是有效的，但通常的δN形式必须修改。我们看到在什么情况下，Bond等人[0903.3407]最近的数值模拟可能足以为这种情况提供粗略的估计。本文谨以此文纪念2009年11月12日去世的列夫·科夫曼
2010-08-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
