Reheating Dynamics in Inflationary Cosmology: Insights from $α$-Attractor and $α$-Starobinsky Models
本研究针对暴胀宇宙学再加热过程,引入再加热温度的解析表达式使其成为动力学量,分析两类暴胀模型的再加热参数与可观测物理量演化,发现再加热温度的普适标度行为,补充了相关研究并给出模型观测约束。
2025-01-15 astro-ph.CO gr-qc
Perturbations in bouncing cosmologies: dynamical attractor vs scale invariance
对于弹跳宇宙学,如ekpyrotic/循环的情况下,我们表明,它是可能的预测密度扰动是独立的弹跳阶段的细节。这可以实现,就像在暴胀宇宙学中一样,这要归功于动力学吸引子的存在,它使得局部可观测量等于未微扰解,直到指数小项。假设反弹的物理学对这些修正不是非常敏感,那么即使在非线性水平上,扰动也可以演化。由此产生的光谱不是尺度不变的,因此与实验数据不相容。这可以在同步规范中明确地显示出来,与通常使用的牛顿规范相反,所有的微扰都保持很小的反弹,吸引子的存在是明显的。
2004-11-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Quintessential Inflation with $α$-attractors
基于超引力理论,在$α$ -吸引子的框架下,研究了一种建立经典暴胀模型的新方法。暴胀观测值与最新的CMB观测结果非常一致,而quintessence解释了暗能量观测结果,没有任何微调。该模型有意保持最小化,避免引入许多自由度,耦合和质量尺度。与$Λ$ CDM形成鲜明对比的是,对于参数的自然值,该模型实现了瞬态加速膨胀,这避免了未来视界问题,同时它保持了场位移适度的次普朗克,使得典型尾部的平坦度不会被辐射校正所提升,并且违反等效原理(第五力)的情况得到了控制。特别是,所需的宇宙学常数值接近电弱标度。注意力集中在宇宙的再加热上,这避免了引力子的过度产生,并尊重核合成的限制。Kination以独立于模型的方式处理。由动能引起的引力波尖峰也不会干扰核合成。
2017-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary gravitational waves in consistent $D\to 4$ Einstein-Gauss-Bonnet gravity
我们研究了最近在\cite{Aoki:2020lig}中提出的一致$D\to4$ Einstein-Gauss-Bonnet引力模型下的慢卷单场暴胀。除了标准的吸引子制度,我们发现了一个新的吸引子制度,我们称之为高斯-博内吸引子的主要贡献来自高斯-博内项。围绕这个吸引子解,我们发现曲率扰动和引力波(GWs)的功率谱和谱倾斜,以及可观测量之间的模型无关的一致性关系。高斯-博内项提供了一个非线性$k^4$项的GWS色散关系,它具有相同的顺序作为标准的线性$k^2$项在地平线交叉周围的高斯-博内吸引子的时间。因此,高斯-邦纳吸引子制度提供了一个新的情况下,可以通过观测测试的原始GW。最后,我们研究了该模型中引力波的非高斯性,并通过在压缩极限和等边形状下分别用局域型和等边型模板拟合计算出的引力波双谱来估计非线性参数$f^{s_1s_2s_3}_{\rm NL,\;sq}$和$f^{s_1s_2s_3}_{\rm NL,\;eq}$。对于螺旋度$(+++)$和$( -- )$,$f^{s_1s_2s_3}_{\rm NL,\;sq}$较大,而对于螺旋度$(++-)$和$(--+)$,$f^{s_1s_2s_3}_{\rm NL,\;eq}$较大。
2021-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Novel CMB constraints on the $α$ parameter in alpha-attractor models
本文通过改进 α-attractor 暴胀模型的大尺度可观测量解析预言,结合 Planck 与 BICEP/Keck 数据,首次利用标量谱指数对 α 的依赖关系给出 α 的下限约束。
2023-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
String Thresholds, Dynamical Gauss--Bonnet Couplings, and Starobinsky Attractors
Istanbul Technical University(伊斯坦布尔技术大学)
本文基于弦理论发展了动态高斯-博内完成的斯特林斯基膨胀模型,通过模形、稀释子或紧致化阈值的变化影响可观测参数,探讨了高斯-博内项与CMB观测量之间的不变匹配关系。
2026-05-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Waterfall stiff period can generate observable primordial gravitational waves
一个玩具模型进行了研究,它认为两个平面方向满足增强的对称点,使他们实现通常的混合通货膨胀机制。瀑布场的动力学项在普朗克真空期望值(VEV)处有一个极点,与$α$吸引子一样。因此,在终止混合暴胀的相变之后,瀑布场永远不会滚到其VEV。相反,它驱动了一个僵硬的时期,在那里,宇宙$w\approx 1/2$的正压参数导致原始引力波频谱的峰值,这将是由即将到来的LISA任务以及先进的LIGO观测。
2022-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
COSMOS-$e'$- soft Higgsotic attractors
在这项工作中,我们已经开发了一个优雅的算法来研究宇宙学的后果,从一个巨大的类量子场论(即超弦理论,超引力,额外的维理论,修改的引力等),在有效场论的框架下,它们等价地由软吸引子描述。在这一描述中,我们限制了我们的分析两个标量场-介子和希格斯玻色子场与爱因斯坦引力的最小耦合,它可以推广到任何数量的标量场内容与广义非正则和非最小的相互作用。我们明确地使用了$R^2$引力,从它出发,用In-In(Schwinger-Keldysh)和$δ{\cal N}$形式精确地计算了标量涨落的两点、三点和四点关联函数,研究了吸引子和非吸引子相.我们还提出了理论界的振幅,倾斜和运行的原始功率谱,各种形状(等边,挤压,折叠风筝或反共线)的振幅从三点和四点标量函数,这是一致的观测数据。同时给出了两点张量涨落和场漂移公式的结果。此外,再加热约束,尺度相关的行为的耦合和动力学解的介子和Higgsotic场也被提出。本文还提出了两点、三点和四点观测量之间的新的一致性关系,这些关系与典型的慢滚模型有很大的不同。此外,三个可能的理论建议,以克服在晚时间加速时的快子不稳定性。最后,为了完整性,我们还提供了三点和四点标量关联函数的整体解释。
2017-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late-time attractors and cosmic acceleration
本文证明多场多指数势的标度宇宙学解在何种条件下必然成为与初始条件无关的晚期吸引子,并给出模型无关的凸包判据以判断宇宙加速膨胀,进而定量检验弦论沼泽地猜想。
2023-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation, Universality and Attractors
在这篇博士论文中,我们研究了暴胀的一般特征,这些特征与紫外物理场景的基本方面严格相关,例如弦论或超引力。在简单介绍了标准宇宙学和暴胀宇宙学之后,我们提出了我们的研究结果。一方面,我们表明,专注于普适性性质的通货膨胀可以产生令人惊讶的严格的界限,其动态。这种方法使我们能够确定的制度,其中的暴胀场的范围是唯一确定的张量标量比和光谱指数。然后,我们得到了一个新的场-程束缚,这是两个数量级强于原来的Lyth。另一方面,我们讨论了暴胀在超引力中的嵌入,证明了非平凡的双曲Kähler几何诱导暴胀观测量的吸引子:谱倾斜自动地趋向于普朗克圆顶的中心,而原初引力波的数量直接由内部流形的曲率控制。我们确定了这种吸引机制在所谓的$α$尺度超引力模型的起源。最后,我们将展示如何包含一个幂零部门,允许一个统一的描述通货膨胀和暗能量,意味着增强的吸引子性质的理论。本论文的主要结果已在其他地方发表。然而,在这里,我们特别注意以全面的方式呈现它们,并为读者提供必要的背景。
2016-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Attractor and the Quantum States
在特胡夫特存在定理的证明中所预期的耗散动力学--“对于任何量子系统,至少存在一个确定性模型,它在预量子化后再现了所有的动力学”--在这里被明确地构造出来。我们提出了一个推广的刘维的经典相空间方程,包括耗散和扩散,并证明它描述了量子态的出现和它们的动力学在薛定谔图片。渐近地,存在一个稳定的基态和两个解耦的自由度,它们在Kaplan和Sundrum的能量宇称对称性下相互转化。他们恢复了熟悉的希尔伯特空间及其对偶。期望的观测结果表明同意玻恩规则,这是不强加的先验。这种吸引子机制适用于存在相互作用的情况,特别适用于少体理论或场论。
2008-06-20 gr-qc quant-ph
Primordial fluctuations and non-Gaussianities in sidetracked inflation
由于重标量场与暴胀子的动力学耦合,它们在暴胀期间会经历不稳定性。这被称为暴胀的几何不稳定,因为它依赖于场空间流形的负曲率克服势的稳定力的效果。这种不稳定性可以驱使系统远离其在场空间中的原始路径,进入一个新的暴胀吸引子,我们称之为侧轨暴胀。我们研究这第二个阶段,其可观察到的后果,在几个类的两个领域的模型。我们表明,宇宙学的波动表现出不同的行为取决于潜在的和场空间几何形状,它们可以被捕获的单场有效的理论与修改后的色散关系,降低声速,或一个虚构的-后者的情况下描述了一个瞬态快子增长的波动。我们还数值计算的双谱的运输方法,发现大的非高斯的等边和正交形状。在双曲几何中,我们的模型的势在Poincaré盘的边界上呈现一个极点,并讨论了它们与$α$ -吸引子的关系.
2018-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Distinct signatures of spinning PBH domination and evaporation: doubly peaked gravitational waves, dark relics and CMB complementarity
本文扩展了旋转超低质量原初黑洞(PBH)的研究,探讨其蒸发产生的暗辐射与暗物质特征,发现诱导引力波背景与CMB测量存在互补性,未来实验可借此约束PBH参数空间并揭示早期宇宙膨胀历史。
2023-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph