An O(750) GeV Resonance and Inflation
我们研究了TeV量级的重标量或赝标量在标准模型假设之外的可能性，即根据最近在LHC上的O（750）GeV双光子过剩，它是早期宇宙的暴胀子。我们考虑一个方案，其中新的标量或赝标量耦合到标准模型规范玻色子在回路水平通过新的大质量标准模型带电矢量费米子与暗费米子或没有。我们计算了标准模型和新的标量耦合的重整化群运行，并提出了两个不同的模型，微扰和稳定的真空接近普朗克尺度。因此，标准模型希格斯和这种可能的新共振可能仍然保留希格斯暴胀的最低限度特征。
2016-06-07 astro-ph.CO 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
Harmonic Hybrid Inflation
我们提出了一种机制，实现混合通货膨胀使用两个轴子场与纯粹的非微扰产生的标量势。标量势的结构受到轴子的离散位移对称性的高度限制。我们表明，谐波混合通货膨胀产生观测可行的慢卷通货膨胀范围广泛的初始条件。这是可能的，同时容纳某些UV参数有利于约束$f\lesssim M_{\rm P}$和$Δϕ_{60}\lesssim M_{\rm P}$的轴子周期性和慢滚场范围，分别。我们讨论控制$\mathbb{Z}_2$对称性破缺的邻近轴子真空作为一种手段，避免宇宙学域壁问题。包括一个最小形式的$\mathbb{Z}_2$ -对称性破缺到最小调谐设置导致预测的原始张量模式与张量标量比范围$10^{-4}\lesssim r \lesssim 0.01$，直接访问即将到来的CMB观测。最后，我们概述了几种途径，实现谐波混合通货膨胀的IIB型弦论。
2021-04-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Plateau Inflation in $R$-parity Violating MSSM
平台势的暴胀给出了CMB观测值的最佳拟合，因为它们预测的张量与标量之比严格受普朗克和BICEP 2/Keck观测值的约束。在超引力模型中，通过考虑高维普朗克抑制算符和选择非正则Kähler势，可以得到爱因斯坦坐标系中标量场的坪势，它可以作为暴胀势。我们在MSSM中构造了一个平台暴胀模型，其中暴胀沿着sneutrino-Higgs平坦方向发生。一个隐藏的部门Polonyi场被用来打破超对称性后，结束的通货膨胀。超势的正确选择导致了Polonyi场的强稳定性，$m_{Z}^2\gg m_{3/2}^2$，这是解决宇宙学模量问题所必需的。此外，超对称性破缺导致TeV尺度的引力子质量和标量质量，并产生标量的双线性和三线性耦合，可以在LHC上进行测试。超中微子暴胀场可以在LHC上观测到TeV尺度的双光子共振，就像CMS和ATLAS报道的那样。
2016-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs inflation with singlet scalar dark matter and right-handed neutrino in light of BICEP2
我们讨论了单重标量暗物质和右手中微子的希格斯暴胀方案。单重标量和右手中微子对于实现Tevatron和LHC测量的顶质量中心值的Higgs势的合适平台起着至关重要的作用。这个希格斯暴胀方案预言了一个1 TeV的标量暗物质和一个$\mathcal{O}(10^{14})$ GeV的右手中微子，使用125.6 GeV的希格斯质量，173.34 GeV的顶质量，和一个非最小的重力耦合$ξ\simeq10.1$。这个暴胀模型与BICEP 2协作组最近的张量标量比$r=0.20_{-0.05}^{+0.07}$的结果是一致的。
2014-08-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Supergravity based inflation models: a review
在这篇综述中，我们讨论了基于超引力的暴胀模型。在解释了在超引力的背景下实现暴胀的困难之后，我们展示了如何避开这些困难。根据暴胀的类型，我们给出了具体的例子，特别注意混沌暴胀，因为正在进行的实验，如普朗克可能会检测到张量扰动在不久的将来。我们还讨论了膨胀模型在约旦框架超引力，希格斯膨胀的动机。
2011-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stability analysis of warm quintessential dark energy model
本文通过动力学系统分析，验证了采用广义指数势的耗散精质暴胀模型在晚期能实现稳定解，从而支持其作为可行的精质暗能量模型。
2023-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and dark matter after spontaneous Planck scale generation by hidden chiral symmetry breaking
在类QCD的隐藏扇区中的动力学手征对称性破缺被用来产生普朗克质量和包括重右手中微子质量的电弱标度。实标量场将隐藏扇区的能量尺度传递到可见扇区，在早期宇宙中除了起暴胀子的作用外，还实现了类希格斯暴胀模型。我们的暗物质候选者是隐藏的π介子，由于动力学手征对称性破缺而升高。它们是由暴胀子的衰变产生的。不幸的是，直接探测它们是不可能的，因为它们是超重的（$10^{9\,\sim\,12}$ GeV），而且与可见扇区的相互作用受到极大的抑制。
2022-01-13 hep-ph
Inflation and Brane Gases
我们研究了一种新的方式来实现一个时期的宇宙膨胀膜气体宇宙学的背景下。有人认为，一个气体的余维1膜，热平衡与其余的问题，有一个状态方程，可以-稳定后的介子-导致幂律膨胀的大部分。这种机制最有希望的实现可能是在IIB型超弦理论中，由“稳定嵌入的2-膜”引发的三个大空间维度的暴胀。可能的应用和问题，这一建议进行了讨论。
2004-02-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Reheating in 3-form inflation
我们考虑的3-形式的字段，这已被认为是一个候选人实现通货膨胀，耦合到一个标量场模型的相对论性物质粒子在再加热时代。我们已经研究了这个理论的稳定性条件，发现引入这样的耦合不会导致任何鬼或拉普拉斯不稳定性。我们还研究了再加热温度和粒子的生产，由于参数共振。我们发现，这个过程是更有效的，在这个理论相比，标准标量场暴胀的情况下的结果。
2012-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation scenario driven by a low energy physics inflaton
宇宙学家和粒子物理学家长期以来一直希望将暴胀与低能物理学联系起来，例如，在所谓的希格斯暴胀中达到高潮。标准的希格斯玻色子玻色子扮演暴胀子的角色并成功推动暴胀的条件是，它与引力的耦合是非最小的。然而，宇宙学的限制使非最小耦合必须很大。这导致了远低于普朗克能量尺度的微扰么正性的损失。我们在这项工作中的目的是指出，包含一个特定类型的三线性耦合涉及的暴胀子可能会绕过这个问题，实现希格斯膨胀与微小的非最小耦合的暴胀子与重力。然后，我们在一个玩具模型内开发的想法，并实现它的逆II型跷跷板机制的小中微子质量。
2017-10-16 hep-ph
On Hybrid Monodromy Inflation (Hic Sunt Dracones)
我们重新审视两个场的混合暴胀作为一个有效场论的低尺度暴胀与次普朗克标量场范围。我们专注于斯图尔特的原型模型，因为它允许红色光谱倾斜，这仍然符合当前的数据。我们描述了当前CMB测量对该模型的约束。然后，我们探讨了这个模型的稳定性量子修正。我们发现，相关的，边际的，至少是一个有限的一组不相关的运营商，一些额外的机制，需要使该模型稳定的校正从量子场论和量子引力。我们概述了一种可能的机制，实现了紧凑的轴子双大规模$4$形式的场强标量，并概述了如何自然的混合通货膨胀可能支持强动力学的对偶理论。
2020-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs inflation in metric and Palatini formalisms: Required suppression of higher dimensional operators
我们调查的灵敏度希格斯（类）膨胀高维运营商的非最小耦合和潜在的，无论是在度量和Palatini形式主义。我们发现，虽然暴胀的预测是相对稳定的吸引点周围的高维运营商的度量形式主义，他们是非常敏感的Palatini的：对于后者，暴胀的预测被破坏$|ξ_4| \gtrsim 10^{-6}$在非最小耦合$(ξ_2 ϕ^2 + ξ_4 ϕ^4 + \cdots)R$，或$|λ_6| \gtrsim 10^{-16}$在约旦框架潜在的$λ_4 ϕ^4 + λ_6 ϕ^6 + \cdots$（都在普朗克单位）。这种极端的敏感性是由于在Palatini形式主义中没有吸引子造成的。我们的研究强调了在Palatini形式主义中实现非最小耦合的暴胀模型的挑战。
2020-04-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Study in the noncanonical domain of Goldstone inflation
最近对宇宙微波背景（CMB）的观测表明，一个成功的宇宙学暴胀理论需要暴胀子标量场具有平坦的势。实现暴胀子是一个伪南武戈德斯通玻色子（pNGB）可以确保平坦性和次普朗克尺度相关的动力学范式。在这项工作中，我们采取了这种情况下最一般的形式：戈德斯通膨胀，并在非正则域中研究了模型。自然暴胀是这个模型的一个极限情况，这里也在非正则区域进行了研究。我们的结果与最近发布的普朗克合作，它表明，一些模型参数的组合，在非正则实现的Goldstone暴胀模型服从当前的观测界限。然后，我们研究了通货膨胀结束后的再加热时代。对于不同的模型参数的选择，对再加热温度（$T_{\rm re}$）和在再加热过程中的e-折叠数（$N_{\rm re}$）的限制允许的暴胀观测值（例如标量谱指数（$n_s$）和张量标量比（$r$））预测该模型。
2020-01-14 astro-ph.CO hep-ph
Starobinsky Inflation and beyond in Einstein-Cartan Gravity
该研究在含Nieh-Yan和/或Holst项的Einstein-Cartan引力中引入二次几何组合，使scalaron动力学化，从而统一实现Starobinsky、α-attractor及k-essence等暴胀模型。
2024-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Role of QCD in moduli stabilization during inflation and axion dark matter
研究通过暴胀期间QCD对模势的贡献稳定额外维体积模，使大衰变常数QCD轴子获得质量并实现近零初始振幅，从而由暴胀量子涨落主导轴子数密度，在避免等曲率扰动约束下解释冷暗物质并预测轴子微团或轴子星。
2023-07-27 astro-ph.CO hep-ph
Realizing Scale-invariant Density Perturbations in Low-energy Effective String Theory
我们讨论了在低能有效弦论中暴胀的实现和由此产生的宇宙学扰动。为了获得几乎尺度不变的密度扰动谱和抑制的张量-标量比，通常需要介子场$ϕ$与引力有效地解耦，并且存在缓慢变化的介子势。我们还研究了二阶修正的效果的树水平的行动，这是一个高斯-Bonnet项耦合到$ϕ$和动力学项$(\nabla ϕ)^4$的总和。我们发现，它是可能实现观测支持的标量和张量扰动的频谱，只要校正是由$(\nabla ϕ)^4$长期主导，即使在没有的介子势。当Gauss-Bonnet项占主导地位时，尽管可以实现标度不变的标量扰动，但张量扰动在小尺度上对de Sitter背景表现出强烈的负不稳定性.
2007-01-09 astro-ph gr-qc hep-ph
High-scale baryogenesis with testable neutron-antineutron oscillation and dark matter
我们提出了一个新的方案，在可检验的水平上预测单圈中子-反中子振荡，同时实现在很高的尺度上的热或暴胀重子生成。除了标准模型的内容，这种情况下，涉及到两个真正的单线标量非常重的质量，两个颜色的三重态和iso单线标量在TeV的规模，以及马约拉纳单线态费米子的暗物质候选人。
2017-05-08 hep-ph
Random Potentials and Cosmological Attractors
我表明，实现通货膨胀的理论与随机潜在的有限数量的领域的问题可以解决，并与观测数据的协议可以自然实现，如果这些领域中至少有一个具有非最小的动力学项的类型中使用的宇宙学$α$ -吸引子理论。
2017-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the Cosmic Strings Gravitational Wave Spectra in No Scale Inflation with Viable Gravitino Dark matter and Non Thermal Leptogenesis
在无标度背景下，我们重新审视了由最小超对称标准模型（MSSM）的$U(1)_{B-L}$扩展度量的混合暴胀模型。考虑到一个单一的预测框架，我们研究暴胀，leptogenesis，gavitino宇宙学，和随机背景的引力波产生的亚稳宇宙弦。在暴胀结束时，$U(1)_{B-L}$的自发破缺产生了一个亚稳态宇宙弦网络，而$U(1)_{B-L}$ Higgs场与中微子的相互作用则使右手中微子产生了较大的Majorana质量.沉重的马约拉纳质量解释了微小的中微子质量通过跷跷板机制，一个现实的情况下，再加热和非热leptogenesis。我们表明，一个成功的非热leptogenesis和稳定的引力子作为一个暗物质候选人可以实现广泛的再加热温度和$U(1)_{B-L}$对称性破缺标度。简要讨论了在大统一理论（GUT）体系中实现亚稳态宇宙弦的可能性。我们发现，一个成功的再加热与非热leptogenesis和引力子暗物质限制弦张力的允许值到一个狭窄的范围$10^{-9} \lesssim Gμ_{CS} \lesssim 8 \times 10^{-6}$，预测随机引力波背景，位于最近NANOGrav 12.5年的数据的1- $σ$界限内，以及未来GW实验的灵敏度范围内。
2022-06-29 gr-qc hep-ph
Inflation from the Higgs field false vacuum with hybrid potential
我们最近提出[1，2]，暴胀可能始于希格斯势的局部极小值，场值约为$10^{15}-10^{17}$ GeV，这存在于顶夸克和希格斯质量的窄带值中，因此预测希格斯质量在123-129 GeV范围内，并对顶质量和宇宙学张量标量比$r$进行了预测。如果有额外的自由度，允许过渡到辐射时代，就可以实现通货膨胀。文[1]中我们曾提出这样的场是Brans-Dicke标量场。在这里，我们提出了一种替代的可能性与一个额外的次显性标量非常弱地耦合到希格斯玻色子，实现（倒）混合通货膨胀的情况。有趣的是，我们发现这样的模型有一个额外的约束$m_H<125.3 \pm 3_{th}$，其中$3_{th}$是目前的理论不确定性的标准模型RGES。张量与标量之比必须在窄范围$10^{-4}\lesssim r<0.007$内，并且可以获得与观察范围兼容的标量谱指数值。此外，如果我们强制模型具有次普朗克场偏移，则选择较窄的范围$10^{-4} \lesssim r<0.001$和大约$m_H <124 \pm 3_{th}$的希格斯质量上限。
2012-11-20 astro-ph.CO hep-ph
New Inflation in Supersymmetric SU(5) and Flipped SU(5) GUT Models
本文研究了Senoguz和Shafi在[1]中提出的超对称新暴胀模型在大统一理论的$SU(5)$和翻转$SU(5)$模型中实现的可行性。这种实现需要额外的$U(1)_R \times Z_{n}$对称性才能成功实现。分别利用$24_H$和$10_H$ GUT Higgs超场的标准模型（SM）规范单重标量分量实现了$SU(5)$和翻转$SU(5)$模型的暴胀。对于$SU(5)$模型中的$n \geq 5$和翻转$SU(5)$模型中的$n \geq 6$，各种暴胀观测量的预言都落在最近的标量谱指数$n_s$的普朗克界限之内。特别是，张量标量比$r$和频谱指数$d n_s/ d\ln k$的运行是可忽略不计的小，并在范围内，$10^{-12} \lesssim r \lesssim 10^{-8}$和$10^{-9} \lesssim dn_s/d\ln k \lesssim 10^{-3}$，为现实的$n$值。在各种预言的数值估计中，我们将规范对称性破缺标度$M$固定在$2 \times 10^{16}$ GeV附近。在$R$ -对称的$SU(5)$中，规范耦合统一的问题通过在多重态中加入具有质量分裂的类矢量族来回避。在暴胀过程中，$SU(5)$规范对称性破缺自然会导致磁单极子的稀释超过可观测极限。一个现实的情况下，再加热与非热leptogenesis两种模式。预测的普朗克范围内的再热…
2020-11-12 hep-ph
Interpreting Light Scalar Excesses and Heavy Scalar Cascades in the $μ$-Term Extended NMSSM
Henan Institute of Science and Technology（河南科技学院）；Department of Physics, Henan Normal University（河南师范大学物理学院）
在$μ$NMSSM中，通过分析LEP和LHC的95 GeV标量共振迹象以及CMS对重标量衰变到希格斯和额外标量的搜索，发现两个特征模式可解释95 GeV的双光子和$b\bar b$信号，并预测重CP偶标量级联和CP奇标量通道，同时正$μ$子集支持引力子LSP和长寿命中性伴随粒子。
2026-07-22 hep-ph
Smooth Hybrid Inflation with Low Reheat Temperature and Observable Gravity Waves in $SU(5) \times U(1)_χ$ Super-GUT
我们在超对称$SU(5) \times U(1)_χ\subset SO(10)$模型的框架下实现了光滑的混合暴胀，它为$SU(5)$的自发对称破缺中出现的混沌问题提供了一个自然的解决方案. $U(1)_χ$对称性的破缺留下了剩余的离散$Z_2$对称性，它作为MSSM物质宇称，实现了最轻的超对称粒子作为冷暗物质候选者的可能性。如果采用分裂-高尺度超对称性方案，由色三重态Higgsinos介导的衰变$p \rightarrow K^+ \barν$的$d = 5$质子寿命被发现满足当前的实验界限。我们表明，最小的Kähler势，软超对称性破缺项发挥了至关重要的作用，使标量谱指数$n_s$在普朗克的最新范围内。在最小Kähler势的设置中，得到了小的张量-标量比$r \lesssim 3.5 \times 10^{-7}$，而引力子的质量在有利于PeV标度超对称的范围内，但不足以避免$d = 5$质子衰变。一个包含高阶修正的非最小Kähler势是实现成功暴胀所必需的，其中心标量谱指数$n_s = 0.9655$、大张量模$r \lesssim 0.056$和低再热温度$(3\times 10^{6} \lesssim T_r \lesssim 6.5 \times 10^7 )$ GeV与轻子生成和重子生成一致.
2022-06-29 gr-qc hep-ph
Sneutrino Tribrid Inflation, Metastable Cosmic Strings and Gravitational Waves
本文基于最小超对称标准模型（MSSM）的规范$U(1)_{B-L}$扩展，成功地实现了超中微子三体暴胀模型。一个涉及$B-L$希格斯场和右手中微子的相互作用项有多种用途。其中包括产生右手中微子的重马约拉纳质量，通过跷跷板机制为微小的中微子质量提供解释，再加热和非热leptogenesis的再加热温度低至$10^6$ GeV的现实场景，以及成功实现以右手中微子作为暴胀子的暴胀。有助于避免质子快速衰变的物质宇称作为$U(1)$ $R$ -对称性的$Z_{2}$子群而存在。根据模型参数的选择，产生了以下预测范围的张量与标量比$3 \times 10^{-11}\lesssim r\lesssim 7\times 10^{-4}$（$ 6 \times 10^{-7} \lesssim r \lesssim 0.01 $），以及标量光谱指数$-0.00022 \lesssim dn_s/d\ln k \lesssim -0.0026$（$-0.00014 \lesssim dn_s/d\ln k \lesssim 0.005$）的运行，以及在标量光谱指数$n_s =0.966$的中心值处计算的$B-L$破坏尺度$ 3 \times 10^{14}\lesssim M/ \text{GeV}\lesssim 5 \times 10^{15}$（$ 6 \times 10^{15}\lesss…
2021-11-16 hep-ph
S.M.A.S.H.E.D.: Standard Model Axion Seesaw Higgs Inflation Extended for Dirac Neutrinos
灵感来自S.M.A.S.H.框架，我们构建了一个模型，解决了强CP问题，轴子暗物质，通货膨胀和狄拉克中微子质量以及leptogenesis。该模型只有两个动力学尺度，即SM破缺尺度$v_H$和Peccei-Quinn（PQ）破缺尺度$v_σ$。我们在通常的KSVZ方式中引入重矢量类夸克来实现强CP问题的PQ机制。为了产生中微子质量，通过一个六维算符标度为$m_ν\sim v_H^3 / v_σ^2$，我们添加了重三重态和二重态轻子，它们在SM下是矢量样的，但在PQ对称下是手征的。该模型是免费的宇宙畴壁问题，并预测轴子光子耦合，这是约一个数量级大于传统的DFSZ和KSVZ模型。因此，我们的情况下，可以探测和可能排除当前和下一代轴子实验，如ORGAN或MADMAX。此外，我们数值证明，我们的建设可以产生所观察到的重子不对称性，通过实现一个版本的狄拉克-轻子生成的情况。作为我们的中微子质量机制的结果，我们发现，在三重态费米子衰变的不对称性也可以显着增强高达6个数量级相比，典型的跷跷板的情况下，不需要调用共振增强。顺便说一下，我们注意到，一个具有多种衰变模式的衰变狄拉克费米子包含了以前在衰变标量三重态中遇到的\enquote{quasi optimal efficiency} -场景所需的所有必要成分。右手中微子和轴子对$ΔN_\text{eff}$的影响进行了估计，并在目前的范围内。
2022-11-18 hep-ph
Freeze-In of radiative keV-scale neutrino dark matter from a new $\text{U}(1)_\text{B-L}$
我们扩展了狄拉克暗生模型的目的是实现中微子的质量与千电子伏级的暗物质（DM）的候选人通过相同的单回路拓扑结构的质量。其中两个标准模型（SM）中微子变成了有质量的狄拉克费米子，而第三个仍然没有质量。我们的粒子内容的动机是一个异常自由$\text{U}(1)_\text{B-L}$规范对称与异国情调的无理收费，我们需要强制执行额外的$\mathcal{Z}_5$对称。候选的暗物质不与活跃的中微子混合，也没有任何衰变模式到SM粒子。DM是通过重B-L规范玻色子介导的SM费米子的平衡外湮灭与右手中微子形式的暗辐射一起产生的。为了避免由Higgs衰变产生的DM过量并遵守$α$边界，我们在低温再加热方案中使用$4\;\text{MeV}\lesssim T_\text{RH}\lesssim 5\;\text{GeV}$。我们的设置预测了对$ΔN_\text{eff.}$的贡献，该贡献对于较大的DM质量降低，并且低于即将到来的精确测量（例如CMB-S4）的灵敏度。将来用$ΔN_\text{eff.}\gtrsim 0.012$观测信号时，将排除我们的情况。我们进一步勾勒如何通货膨胀，再加热和阿弗莱克-丁重子生成也可以在这个统一的框架内实现。
2022-09-22 hep-ph
Scalar Portal Verifiable Light Dark Matter and Correlated Gravitational Wave Signatures
Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Indian Institute of Technology Goa（印度理工学院果阿分校）
针对轻暗物质的热不足与CMB约束问题，提出含类矢量费米子的标量门户模型，利用BBN前刚性流体主导的非标准宇宙学解决遗迹密度问题，建立粒子参数与引力波信号的关联。
2026-09-03 hep-ph
