Inflationary Dynamics with a Smooth Slow-Roll to Constant-Roll Era Transition
在本文中,我们研究了具有变化的第二慢滚指数对正则标量场暴胀动力学的影响。对于量化第二慢滚指数变化的函数的极限情况,我们将对第二慢滚可以取小值和相应的大值的情况感兴趣。正如我们所展示的,这可以自然地在慢滚和恒滚时代之间引入平滑过渡。我们讨论的理论意义的机制,我们介绍,我们使用各种说明性的例子,以更好地理解的新功能,不同的第二慢卷指数介绍。在我们将给出的例子中,第二慢卷指数对标量场具有指数依赖性,并且在其中一种情况下,慢卷纪元对应于一种类型的$α$ -吸引子膨胀。最后,我们简要地讨论了慢滚和常滚的组合如何导致原始扰动的非高斯性。
2017-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Possible origin of CMB temperature fluctuations: Vacuum fluctuations of Kaluza-Klein and string states during inflationary era
我们指出,宇宙微波背景(CMB)的温度起伏可以以一种不同于通常假设的慢卷暴胀的方式产生。我们的机制是基于静止在势底的场的真空涨落,如卡鲁扎-克莱因模或弦激发态。在暴胀时期,当有大量(通常是$N\sim 10^{14}$量级)以哈勃参数为单位的小质量场时,这种效应会对宇宙微波背景辐射的温度波动产生重大影响。这个数$N$使得可以相对于张量扰动增强标量扰动。与观测到的振幅比较表明,具有4D普朗克尺度的$10^{-5}$级弦尺度的模型是有利的。
2012-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Stochastic Gravitational Wave Backgrounds from a Sharp Feature in Three-field Inflation II: The Inflationary Era
本文研究三场暴胀中尖锐特征诱发的大异曲率瞬变,证明其衰减后仍可留下暴胀时期产生的增强型SGWB,为LISA等探测多场暴胀特征提供新窗口。
2025-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Sensitivity of inflationary predictions to pre-inflationary phases
当暴胀的次数不太大时,暴胀的预测对暴胀前的条件有多敏感?为了解决这个问题,我们考虑一个简单的模型,在暴胀时代之前是一个由辐射流体主导的时代,辐射流体仅与暴胀子引力耦合,并延伸到普朗克时代。我们发现,在早期,存在一个自然的广义Bunch-Davies真空态的微扰的耦合暴胀-重力-流体系统。通过这种初始状态的选择,模型预测了在大尺度下单场慢卷暴胀的标准功率谱的有趣偏差。然而,这些偏差太小,在不久的将来的CMB观测中无法观察到。
2016-01-19 gr-qc hep-th
Unifying Inflation with Early and Late-time Dark Energy in $F(R)$ Gravity
在这项工作中,我们将提出$F(R)$引力模型,以统一的方式实现了暴胀时代,以及暴胀后的早期暗能量时代,以及晚期暗能量时代。为了实现统一的宇宙学纪元,我们将采用两种方法:首先指定一个可以描述三个不同加速纪元的哈勃速率,然后利用众所周知的$F(R)$引力重建技术,找到一个可以产生实现宇宙学的$F(R)$引力的微分方程。在我们的第二种方法中,我们将以定性的方式,几个$F(R)$引力统一的暴胀时代的早期和晚期的暗能量时代,我们讨论了几个定性的问题,实现后暴胀早期暗能量时代的条款。我们量化我们的分析,通过数值求解弗里德曼方程,使用红移作为主要变量,并表示所有的物理量的函数的statefinder $y_\mathrm{H}(z)$,这取决于红移和哈勃率$H(z)$。对于数值研究的模型,我们给出了一些状态发现量的行为,如减速参数,我们计算的暗能量密度参数和暗能量状态方程参数目前的时间。在证明了暗能量时代是可行的之后,我们研究了早期暗能量项何时不影响晚期时代,这限制了模型的自由参数。
2020-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The pre-inflationary and inflationary fast-roll eras and their signatures in the low CMB multipoles
在给定的初始时刻,我们研究了一般初始条件下暴胀子和标度因子的整个耦合演化。一般的早期宇宙演化有三个阶段:减速的快速滚动,然后是暴胀的快速滚动,然后是暴胀的缓慢滚动。这种演化对所有规则暴胀子势都是有效的。此外,我们发现一个特殊的(极端)慢辊解决方案开始于t = -infty,其中快速滚动阶段缺席。在t = t_* 的某个时刻,时间上向后的一般演化达到一个数学奇点,在那里a(t)消失,哈勃变得奇异。我们发现奇点附近的一般行为。经典暴胀子描述对t-t_* > 10 t_{Planck}是有效的,在暴胀开始之前,量子圈效应可以忽略不计。在经典处理的有效区域中,奇点永远不会达到,因此它在这里不是一个真正的物理现象。计算波动的整个演化。Bunch-Davies初始条件(BDic)推广到本例。通过初始条件的传递函数D(k),功率谱在有限时间内受到快速滚动时代和BDic选择的影响而动态修改。D(0)= 0。D(k)在k ~ 2/eta_0(eta_0为共形初始时刻)出现第一个峰值,然后振幅衰减振荡,当k> infty时渐近消失。传递函数D(k)影响低CMB多极子C_1:对于l=1-5的变化Δ C_1/C_1被计算为波动的开始时刻t_0的函数。CMB四极杆观测给出了大量的补充资料,在这里得到了很好的再现(节略)
2010-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflaton in anisotropic higher derivative gravity
在高阶导数标量-张量引力理论中研究了Kantowski-Sachs型暴胀宇宙的存在性和稳定性。各向同性de Sitter背景解决方案被证明是稳定的,对任何各向异性扰动在暴胀时代。在后暴胀时代,de Sitter空间的稳定性也可以通过适当选择耦合常数来实现。
2006-12-23 hep-th
Direct Detection of the Primordial Inflationary Gravitational Waves
暴胀宇宙学成功地解释了一些突出的宇宙学问题,包括平坦性、视界和遗迹问题。更引人注目的是实验证实了暴胀量子涨落引起的结构。然而,暴胀时代的物理学尚不清楚。宇宙微波背景(CMB)任务的偏振观测可以探测到暴胀引力波(GW)的张量模效应,并给出暴胀的能量标度。为了探索暴胀物理,需要直接观测暴胀时代产生的引力波。在这篇文章中,我们主张,直接观察这些GWs的灵敏度下降到10** gw(-23),如果前景可以分离,利用目前的预计技术发展是可能的。
2009-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unification of Constant-roll Inflation and Dark Energy with Logarithmic $R^2$-corrected and Exponential $F(R)$ Gravity
在本文中,我们研究如何在一个统一的方式描述恒滚暴胀时代与暗能量时代,使用$F(R)$引力的理论框架。为此,我们介绍了一些类适当选择的$F(R)$重力模型,我们详细研究如何统一的早期和晚期的加速时代可以实现。我们详细研究了暴胀时代,正如我们所证明的那样,有可能实现一个可行的暴胀时代,其中原始曲率扰动的谱指数和标量张量比可以与最新的观测数据相兼容。此外,还对一类模型的优美退出问题进行了讨论。最后,我们讨论了暗能量振荡问题,并研究了我们介绍的一类模型中的哪一个模型可以产生最小振幅的振荡。
2017-08-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting Einstein-Gauss-Bonnet Theories after GW170817
本文研究了满足GW170817引力波速度约束的Einstein-Gauss-Bonnet暴胀理论,推导了慢滚参数和观测指数的解析形式,并发现再加热时期耦合函数行为与暴胀时期不同。
2024-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Feynman Rules for Stochastic Inflationary Correlators
我们详细说明的功能积分描述的观众场在通货膨胀的随机动力学,比较其图形扩展直接从相应的朗之万方程的微扰解。我们国家费曼规则计算任意时间$n$ -点函数和执行一些说明性的计算$λϕ^4$相互作用,注意功能雅可比行列式中所扮演的角色的路径积分。我们还简要地考虑的情况下,当字段有助于扩展速率,使噪声乘法,引入额外的顶点。
2020-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating in Constant-roll $F(R)$ Gravity
在这项工作中,我们解决的再加热问题的背景下,$F(R)$重力,理论的暴胀时代不服从慢滚条件,但恒定滚动条件的假设。众所周知,再加热时代发生在通货膨胀时代结束之后,因此我们研究了恒定滚动通货膨胀时代对再加热时代的影响。我们量化我们的考虑,通过计算的再加热温度的恒定辊$R^2$模型,我们比较标准的再加热温度的上下文中的$F(R)$重力。正如我们所证明的,新的再加热温度可能不同于标准的,此外,我们展示了如何再加热时代可能会限制恒辊时代通过约束恒辊参数。
2017-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Singular $F(R)$ Cosmology Unifying Early and Late-time Acceleration with Matter and Radiation Domination Era
我们提出了几种宇宙学模型,它们统一了早期加速时代和晚期加速时代以及辐射时代和物质支配时代,并在$F(R)$引力理论框架下实现了这些宇宙学模型。特别是,第一个模型统一了晚期和早期加速与物质支配时代,第二个模型统一了我们宇宙的所有演化时代。这两种模式在早期和晚期的描述是相同的,只有中间阶段的演变有一些差异。每个宇宙学模型包含两个IV型奇点,一个发生在暴胀时代的末期,另一个发生在物质支配时代的末期。早期的宇宙学模型与$R^2$暴胀模型大致相同,因此它们描述了一个慢卷暴胀时代,当慢卷参数变为一阶时,这个时代就结束了。暴胀时代之后是辐射时代,之后是物质支配时代,一直持续到第二个IV型奇点,然后是后期加速时代。该模型产生的原始曲率扰动和标量张量比,这是兼容的最新的观测数据的近尺度不变的功率谱,它似乎是至关重要的影响,减速加速度过渡的存在下,第二IV型奇点发生在物质支配时代结束。我们进行了哈勃视界演化的分析,此外,我们调查的$F(R)$引力可以成功地实现每一个宇宙学时代。
2016-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on tachyon inflationary models with an AdS/CFT correspondence
为了研究反de Sitter/共形场论对应(AdS/CFT)对原初暴胀时代的影响,我们考虑了一个充满慢卷区快子场的宇宙.在这种情况下,背景和微扰参数的通货膨胀时代的特点是相关的标准一个校正项。我们表明,上述模型的理论预测和观测数据之间的一个明确的协议。我们的工作的主要结果示出了一个指数势。我们表明,对于一个合适的共形异常系数,AdS/CFT对应可能会留下它的印记的引力波振幅的频谱与张量标量比,$r$,与普朗克数据兼容的扰动。
2016-11-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-th
Langevin Analysis of Eternal Inflation
人们普遍认为,暴胀一般是永恒的未来,即使在模型中,暴胀势能单调增加远离其最小值。这个想法是,量子涨落允许场向上跳跃,从而在某些区域不断地恢复暴胀过程。在本文中,我们调查了一个简单的模型,这个过程中,有关的通货膨胀与四次潜力,在分析的进展可能会作出。我们计算了几个有趣的量,例如通货膨胀的预期倍数,首先没有,然后有各种选择效应。在没有额外加权的情况下,即使暴胀子以普朗克能量密度开始,随机噪声对暴胀折叠总数的影响也很小。一个“滚动”的体积因子,即与当时的体积成比例的加权,也会导致一个单调递减的哈勃常数,因此没有永恒的膨胀。我们展示了如何更强的选择效应,包括对初始和最终状态的约束,以及最终体积因子的权重,可以导致类似于通常与永恒通货膨胀相关的画面。
2005-03-07 astro-ph gr-qc hep-th
Thermal Properties of an Inflationary Universe
一个充满活力的理由,在膨胀过程中的热组件。热分量可以充当热库,引起暴胀子场系统的热波动。我们以前表明,这样的热涨落可以主导量子涨落产生初始种子的密度扰动。从量子场论导出了一个类似朗之万的速率方程,该方程描述了暴胀子场在受到一个简单的热库模型作用时产生的涨落。在一定的限制下,这个方程被证明是减少到标准的朗之万方程,我们用来构建“温暖的通货膨胀”的情况下,在以前的工作。我们的系统水库模型的粒子物理解释。
1996-05-21 astro-ph gr-qc hep-ph
The Early-time Cosmology with Stiff Era from Modified Gravity
在这项工作中,我们将在$F(R)$引力的背景下,在宇宙的演化中加入一个僵硬的时代。在推导出可能实现刚性演化的真空$F(R)$引力之后,我们将刚性$F(R)$引力与$R^2$模型结合起来,构造了暴胀和刚性时代的定性模型,刚性时代开始于暴胀时代结束之后.我们假设重子生成发生在刚性时代,并计算了重子熵比,它有效地限制了刚性$F(R)$引力的函数形式。对刚性$F(R)$引力的进一步限制可能来自原始引力波,特别是它们的标量模式,这是$F(R)$引力理论的特征。僵硬时代的存在并不矛盾的标准宇宙学时代,即,通货膨胀和辐射物质统治时代。此外,我们还研究了哪种$F(R)$引力可以实现尘埃和硬物质主导的Einstein-Hilbert演化。
2017-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A note on testing pre-inflationary times with gravitational-waves
考虑一个基于圈量子宇宙学的简单暴胀模型。在这个框架内,我们证明暴胀并不一定在它开始之前就消除了信息,但这样的信息可能会在这些最早的时间产生的引力波的能谱中留下它的印记。
2010-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Semiclassical predictions regarding a pre-inflationary era and its effects on the power spectrum
对前暴胀时代的性质和影响进行了调查,在此期间,至少有一部分半经典引力是有效的。有人认为,如果宇宙(或我们的一部分)在那个时代近似均匀和各向同性,那么宇宙很可能是辐射主导的。本文用一个简单的宇宙宇宙学常数来研究前暴胀时期对宇宙微波背景的潜在影响。功率谱的计算使用的模式函数的量化的无质量最小耦合标量场。考虑了这个场的各种状态选择,包括各种阶数的绝热真空态和如果宇宙从辐射主导突然过渡到德西特空间时自然发生的真空态。在所有的情况下调查,有一个抑制的功率谱在大角度,而且,当绘制为动量参数的函数,总是有振荡与状态相关的振幅。
2021-05-24 gr-qc hep-th
Asymptotically Safe gravity and non-singular inflationary Big Bang with vacuum birth
本文导出了纯真空诞生时代初始宇宙周期的一般非奇异加速宇宙学解。这个真空时代是由一个不断变化的宇宙学“常数”所描述的,这是由紫外固定点附近的渐近安全情景的重整化群流所提出的。在这种情况下,当能量标度降低,宇宙学“常数”变得微不足道时,就会自然地从暴胀退出到标准的减速宇宙学。在接下来的物质也存在的时期,产生了具有类似于真空情况特征的宇宙学解。值得注意的是,这组方程考虑到了粒子的产生和熵的产生。另外,在体粘滞系数不为零的情况下,发现了熵产生和再加热。至于运动方程,它们通过加入尊重Bianchi恒等式的宇宙学“常数”的协变动力学项来修正爱因斯坦方程。所提出的框架的一个进步是,它确保了对宇宙的量子真空诞生和随后存在物质的宇宙时代的一致描述。
2016-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Kinetic Axion Dark Matter in String Corrected $f(R)$ Gravity
在轴子标量场主要构成宇宙中的暗物质的假设下,本文将动力学轴子$R^2$引力的形式推广到包含与轴子场非极小耦合的Gauss-Bonnet项。正如我们所证明的,这个非平凡的高斯-邦纳项对暴胀现象和动力学轴子场景有着巨大的影响。具体地说,在我们的形式主义的背景下,在暴胀时代结束时,动力学轴子不再是动力学主导的,因为$\dotϕ\simeq 0$条件在理论中自然出现。因此,与动力学轴子$R^2$引力的情况不同,高斯-邦尼特修正的动力学轴子$R^2$引力导致了一个没有进一步延长的暴胀时代,而再加热时代在暴胀时代之后开始,由$R^2$波动驱动。
2023-02-14 gr-qc hep-th
Primordial Stochastic Gravitational Wave Backgrounds from a Sharp Feature in Three-field Inflation I: The Radiation Era
本文首次研究三场暴胀中短暂转向在辐射纪元产生的标量诱导随机引力波背景,给出功率谱增强的解析表达式,并通过数值模拟验证,探讨了LISA等探测器的探测前景。
2024-02-07 astro-ph.CO hep-th
A Quantum Gravity Extension of the Inflationary Scenario
由于标准暴胀范式是基于经典时空的量子场论,因此它排除了普朗克时代。使用从圈量子引力的技术,范式扩展到一个自洽的理论,从普朗克尺度开始的慢卷膨胀,涵盖约11个数量级的能量密度和曲率。这种暴胀前的动力学也为新的效应打开了一个小窗口,例如非高斯性的来源,这可能会将宇宙学观测的范围扩展到早期宇宙的深层普朗克区域。
2013-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pre-inflation and Trans-Planckian Censorship
研究了跨普朗克审查猜想(TCC)对原初微扰初态的意义。只有当暴胀前的时代是过去完全的时候,才有可能把无限过去的微扰模的状态设定为闵可夫斯基真空。我们计算的扰动模式在这样一个前通货膨胀的时代的演变,并表明,在通货膨胀的开始与波长远短于哈勃尺度(但仍大于普朗克长度尺度)的扰动模式将表现为他们在邦奇戴维斯状态。因此,一个过去完整的暴胀前演化可以自动地准备在CMB窗口处的暴胀扰动所需的初始状态,同时遵守TCC。
2020-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Predictions from an anisotropic inflationary era
本文研究了从均匀各向异性的Bianchi I型宇宙出发的暴胀相的预言。在讨论了背景时空的演化后,着重讨论了e折叠数和各向同性,求解了微扰方程,预言了暴胀结束时曲率微扰和重力波的功率谱。早期各向异性相的主要特征是:(1)谱与模式方向的依赖性,(2)曲率扰动与重力波之间的耦合,以及(3)两个重力波偏振在大尺度上不共享相同谱的事实。所有这些效应只在大尺度上才有意义,在恢复各向同性的小尺度上消失。它们依赖于一个特征尺度,该尺度可以(但先验地不一定)被调整到某种可观察的尺度。为了固定的初始条件,我们提出了一个程序,概括了一个标准的通货膨胀中使用的,但考虑到这一事实,即WKB制度违反了在早期的剪切占主导地位。我们强调,存在模式,不满足WKB条件在剪切主导的制度,并在膨胀结束时的振幅取决于未知的初始条件。在这样的规模下,通货膨胀失去了其可预测性。这项研究铺平了道路,以确定一个原始剪切的宇宙学签名,无论比安奇I时空。因此,它强调了WKB体系对于得出暴胀预言的重要性,并证明了当e-折叠数足够大时,在弗里德曼-勒梅特时空中的暴胀预言收敛于暴胀预言,但在e-折叠数较少的暴胀时代,它们不那么稳健。
2008-05-01 astro-ph gr-qc hep-th
A Smooth Constant-Roll to a Slow-Roll Modular Inflation Transition
在这项工作中,我们研究如何从一个恒定的滚动到一个缓慢的滚动暴胀时代的平滑过渡可能会实现,在一个典型的标量场理论的背景下。我们研究了一些详细的宇宙学系统的动力学演化,我们调查是否存在一个稳定的吸引子,无论是数值和分析。我们还调查了慢卷时代,正如我们所证明的,部分兼容性的标量理论,可能会实现,与潜在的后者属于一类模块化的通货膨胀潜力。我们实现的恒滚到慢滚转变的新特征首先是,慢滚时代对于$N\sim 50-60$ $e$ -折叠的持续并不强制,但是对于较少数量的$e$-折叠,它可以持续,因为一些$e$ -折叠可以在恒滚时代期间发生。其次,当慢滚时代发生在恒滚时代之后时,可能会出现从膨胀的优雅退出,这是恒滚场景中所不存在的特征,这是由于恒滚情况下最终吸引子的稳定性。
2017-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
ACT inflation and its influence on reheating era in Einstein-Gauss-Bonnet gravity
ICREA(加泰罗尼亚高级研究院);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所(IEE-CSIC));Visva-Bharati University(维斯瓦-婆罗多大学)
本研究基于ACT-DR6+Planck18+BAO数据,评估非最小耦合标量-爱因斯坦-高斯-博内引力在膨胀及再加热时期的可行性,发现ACT数据显著影响e-fold数并排斥再加热状态方程$w_\mathrm{eff}<1/3$,揭示了高曲率修正对早期宇宙现象学的影响。
2025-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on just enough inflation preceded by a thermal era
如果暴胀时代之前是一个辐射主导的时代,其中暴胀子也是在热平衡在一些非常早期的时间,然后CMB数据的地方(去耦)暴胀子量子的共动温度的上限。此外,如果考虑“刚好足够”的暴胀模型,其中暴胀的e-折叠的数量刚好足以解决视界和平坦性问题,那么我们得到暴胀期间哈勃参数的下限$H_{\rm inf}$,这与张量扰动的上限严重冲突。或者,对$H_{\rm inf}$施加上限意味着,只有当暴胀前宇宙热浴中的相对论自由度非常大(大于$10^9$或$10^{11})$)时,这些情景才与数据相容。我们不知道在哪些情况下可以满足这一要求。
2016-01-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Enhanced primordial gravitational waves from a stiff post-inflationary era due to an oscillating inflaton
本文研究暴胀后振荡暴胀子驱动的刚性阶段对原初引力波的增强效应,发现高阶标量势可避免共振碎裂,使引力波信号增强至爱因斯坦望远镜可观测水平,并可用于确定暴胀能标、再加热温度和势能形状。
2024-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the inflationary vacuum and reheating era from NANOGrav
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
NANOGrav利用15年数据约束暴胀参数及再加热阶段,发现蓝倾斜张量谱和辐射状再加热场景,探讨非Bunch-Davies真空对引力波谱的影响。
2026-09-04 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Inflationary spectra and partially decohered distributions
一般认为,退相干过程会消除暴胀原初光谱的量子特性。然而,考虑到引力相互作用的微弱性,我们可能最终得到一个只有部分消相干的分布。在某一临界变化以下,我们证明了暴胀分布保持量子特性。我们确定其中四个:在相空间的某个方向上的压缩扩展、非零非对角矩阵元素以及在量子光学中使用的称为非$P$可表示性和不可分离性的两个性质。最后两个是违反贝尔不等式的必要条件。临界值以上,所有这些属性都失去了相关的相干态的“粮食”。熵的相应值等于最大(热)值的一半。而且它与忽略衰减模得到的有效分布熵一致。通过考虑逆反应的影响,我们还提供了一个上限,这个熵在绝热时代的开始。
2005-10-17 astro-ph hep-th
Holographic entropy bounds in the inflationary universe
介绍了全息熵界与暴胀宇宙的关系。首先介绍了辐射支配宇宙、正宇宙学常数的辐射支配宇宙的全息熵界。对于一个精确的de Sitter相位,我们使用最大熵界。我们将基于准德西特时空的暴胀分为三个阶段:暴胀的慢滚阶段、再加热阶段和辐射主导阶段。然后我们研究了如何将三个熵界应用于暴胀的三个步骤。最后,我们讨论我们的结果。
2003-01-13 hep-th
A Generalization to the Rastall Theory and Cosmic Eras
本文提出了一个广义的Rastall理论,它与宇宙加速膨胀理论一致.在这方面,几何形状和无压物质场之间的耦合推导出可能发挥的作用,暗能量负责目前的加速膨胀阶段。此外,我们的研究还表明,辐射场可能不会以非极小的方式耦合到几何形状,这表明通常的能量-动量守恒定律是由辐射源遵守。它还表明,初级暴胀时代可能是合理的几何耦合到一个空的平坦FRW宇宙中的能量动量源的能力。事实上,这种能力与能量动量源的存在无关,并且可能迫使空的平坦FRW宇宙以指数方式膨胀。最后,我们考虑了由空间均匀标量场在势$\mathcal{V}(ϕ)$中演化而成的平坦FRW宇宙场,并研究了对该系统应用慢卷近似可能导致宇宙膨胀的暴胀相的结果。
2017-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observing the Inflationary Reheating
再加热是连接暴胀和随后的热大爆炸阶段的时期。这个时代在概念上非常重要,但在观测上却知之甚少。我们表明,目前的普朗克卫星测量的宇宙微波背景(CMB)的各向异性约束的再加热时代的运动学性质的暴胀模型。这一结果是通过推导《通货膨胀百科全书》中约200个模型的再加热参数的边缘化后验分布得到的。通过每个模型的统计证据来解释数据,我们表明普朗克2013年的测量导致后验到先验体积平均减少40%。对再热进行一些额外的假设,如指定一个平均状态方程参数,或将分析集中在特殊的情况下,可以增强或减少这种约束。我们的研究还表明,贝叶斯证据的模型可以大大影响的再加热属性。因此,当前CMB数据的精度是这样的,估计一个模型的观测性能,现在需要纳入有关其再加热历史的信息。
2015-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamics of Inflation and Dark Energy from $F(R, \mathcal{G})$ Gravity
在这项工作中,我们研究某些类的$F(R,{\cal G})$引力有吸引力的唯象特征,相对于成功实现的暗能量和暴胀时代。特别是,我们讨论了一般的形式主义,我们演示了如何几个通货膨胀和暗能量的演变可以描述的背景下,$F(R,{\cal G})$重力。我们还提出了一个统一的模型,在这个模型中,早期和晚期的动力学是由$F(R,{\cal G})$引力控制的,从而产生暴胀和暗能量时代,而中间的时代与标准的爱因斯坦-希尔伯特引力近似相同。我们还计算了与我们提出的统一$F(R,{\cal G})$引力模型相对应的原始曲率扰动的功率谱,我们证明了它几乎是尺度不变的,并且与最新的观测数据约束是相容的。
2018-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining parameters of effective field theory of inflation from Planck data
宇宙微波背景可以提供关于非常早期宇宙的物理信息,更具体地说,是暴胀时代的物质辐射分布。从暴胀的有效场论出发,利用Goldstone作用量计算了Goldstone场的三点关联函数,其结果可直接应用于描述暴胀时代de Sitter解周围曲率扰动的场.然后,我们使用的数据从最近的普朗克任务的参数$f_{NL}^{equil}$和$f_{NL}^{orthog}$参数化的大小和形状的非高斯性产生的单场模型的通货膨胀。使用这些已知的值,我们计算相关的参数,我们的分析,$f_{NL}^{\dotπ^3}$,$f_{NL}^{\dotπ(\partial _i π)^2}$和声速$c_s$参数化的非高斯性所产生的两种不同的广义相互作用的标量场的问题。
2015-09-01 astro-ph.CO hep-th
A Power-law Inflation Tail for the Standard $R^2$-Inflation and the Trans-Planckian Censorship Conjecture
针对标准慢滚暴胀的跨普朗克审查猜想问题,本文提出在$R^2$引力主导的慢滚时代后引入由指数势标量场驱动的幂律暴胀尾部,从而解决该猜想并修正Swampland猜想。
2025-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thoughts on Tachyon Cosmology
在对基本宇宙学进行了教学回顾之后,我接着讨论了在M/弦论中获得暴胀宇宙或加速宇宙的一些障碍。特别是,我给一个旧的不去定理的影响。然后,我描述了一些关于快子在宇宙学中可能扮演的角色的最新想法。我强调,对于一个基于快子的天真暴胀模型,有许多反对意见,但快子仍然有可能在我们现在的闭弦时代之前的一个可能的前暴胀开弦时代中很重要。
2003-01-16 hep-th
Slow-Roll Inflation Preceded by a Topological Defect Phase à la Chaplygin Gas
我们提出了一个简单的玩具模型,对应于一个网络的域壁或宇宙弦,存在之前的标准慢卷膨胀时代的宇宙挫折拓扑缺陷。这样的网络(i)如果它对应于受抑畴壁网络,则可以产生比标准场景更慢的暴胀时代,或者(ii)可以引起消失的宇宙加速;即,宇宙将以恒定的速度膨胀,如果它对应于一个受挫折的宇宙弦红色网络。这些特征是由一种Chaubergin气体在现象学上模拟的,这种气体可以在一个沮丧的拓扑缺陷网络和一个类似德西特或幂律膨胀的时代之间进行插值。我们表明,这种情况下,可以减轻四重异常的宇宙微波背景频谱。利用博戈留波夫系数的方法,我们得到了引力波在整个频率范围内的频谱。我们评论的可能探测到这个光谱的计划探测器,如BBO和DECIGO。
2013-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
5D Generalized Inflationary Cosmology
本文考虑具有第五坐标的5DKaluza-Klein型宇宙学模型,它是Horwitz和Piron协变理论中不变的“历史”时间$τ$的推广.我们区分了真空、壳外物质和壳上物质主导的时代,作为相应的5D引力场方程的解,并建立了一个暴胀的场景,根据这个场景,从壳外物质主导的时代到壳上物质主导的时代发生了,可能是一个相变。我们研究了这种相变对扩展$(x^μ,τ)$流形的局部$O(4,1)$和$O(3,2)$不变性这两种情况下的膨胀率的影响,并表明它在任何一种情况下都不会改变。我们考虑的模型的膨胀不是绝热的;热力学熵对于封闭宇宙是宇宙时间的增长函数,对于开放和平坦宇宙可以是历史时间的增长函数。在壳层上物质支配的宇宙中,得到了五维引力场方程的完全解。开放和封闭的宇宙被证明是趋于渐进的标准的4D宇宙学模型,在没有相应的限制的平坦宇宙相比。最后,可能的宇宙学意义进行了简要讨论。
1995-08-24 hep-th
Late-time backreaction from inflationary fluctuations of a non-minimally coupled massless scalar
本文研究了非最小耦合无质量标量场暴胀涨落引起的晚期单圈量子反反应。在主慢滚$ε$参数为常数的暴胀模型中,标量被假定为旁观者场。我们通过匹配到暴胀前的辐射时代来调节红外线。当非最小耦合$ξ$为负时(在这种情况下,标量在膨胀过程中表现出负质量项),我们发现一个大的后期反反应。单圈量子反反应在今天对于中等规模的非最小耦合$ξ\sim -1/20$变得很重要,并且在最近的一个时期,当暴胀持续的时间不超过最小需要的时间$N \gtrsim 66$时,它改变了符号(从负到正)。由于目前我们还没有一种以自洽的方式处理经典流体和量子逆反应的方法,我们不能肯定地说,来自非最小耦合标量的暴胀量子涨落的逆反应是否可以模拟暗能量。
2014-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Impact of dynamical collapse models on inflationary cosmology
暴胀在经典和量子水平上解决了几个宇宙学问题,在动机良好的暴胀模型的理论预测和观测之间有很强的一致性。本文研究了在暴胀和辐射占优时期,唯象地解决量子测量问题的动力学坍缩模型对共动曲率微扰功率谱的修正.我们发现,这些修正对于参考值的崩溃参数是强烈地可忽略的。
2021-09-01 gr-qc hep-th quant-ph
Stochastic non de Sitter Inflation
我们将随机方法推广到准幂律暴胀宇宙,得到了相应的标量场驱动暴胀的Langevin和Fokker-Planck方程,并找到了上述FP方程的定态解.
1993-06-05 gr-qc hep-th
Towards Model Agnostic $F(R)$ Gravity Inflation
Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);L.N. Gumilyov Eurasian National University(列·尼·古米廖夫欧亚国立大学)
本文提出模型无关的 $F(R)$ 暴胀分析框架,通过 scalaron 质量稳定性与单调性条件识别可统一描述暴胀和暗能量的可行理论类别。
2025-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Formalizing Anisotropic Inflation in Modified Gravity
由于前膨胀时代可能以一种奇异的方式演化,在这项工作中,我们在修改后的重力的背景下正式各向异性演化,重点放在前膨胀和附近的膨胀时代。我们专门研究比安奇和陶伯这样的特定度量,我们在真空$F(R)$引力、带有额外标量场的$F(R)$引力和高斯-邦尼引力中正式化暴胀理论。我们讨论了各向异性对宇宙演化的定性影响,我们也考虑了几个具体的解决方案,如德西特解决方案,在各向同性和各向异性的上下文中。此外,还简要讨论了几种奇异的修正引力宇宙学解,如含有有限时间奇点的解。
2022-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Confronting Rainbow-deformed $f(R)$ Gravity with the ACT Data
本文研究结合引力彩虹效应与f(R)引力修正的暴胀模型,并假设暴胀后为kination时期,证明该理论与ACT数据相容且无需延长慢滚时期。
2025-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Induced gravity effect on inflationary parameters in an holographic cosmology
我们调查的背景下,全息宇宙学与诱导重力校正的暴胀参数的观测约束。我们考虑了两种情况,即宇宙中首先充满了一个标量场,其次是一个快子场。这两种情况都是在慢滚制度进行调查。我们分别对标量和快子暴胀采用二次势和指数势。在这方面,标准的背景和微扰参数的通货膨胀时代的特点是修改的修正条款。我们表明,标量场和快子场的理论模型参数和普朗克2018观测数据之间有很好的一致性。
2019-06-17 gr-qc hep-th
Production of ultralight dark matter from inflationary spectator fields
本文研究超轻标量旁观者场在暴胀期间的粒子产生,构建一阶相互作用拉格朗日量并量化超视界产生,发现其贡献不可忽略且在超Hubble尺度显著增强。
2024-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Wave signatures of inflationary models from Primordial Black Hole Dark Matter
原始黑洞(PBH)可能是宇宙中的冷暗物质。它们可能是由暴胀期间产生的大(一阶)曲率波动引起的,暴胀在辐射时代重新进入视界。在再入大气层时,这些波动通过二阶各向异性应力产生引力波(GW)。这些GW,连同那些(可能)来源于通货膨胀期间由相同的机制负责的大曲率波动,构成了一个原始的随机GW背景(SGWB),可追溯地伴随着PBH的形成。我们研究了如何振幅和频率范围的信号依赖于统计(高斯与$χ^2$)的原始曲率波动,以及由于吸积和合并的PBH质量函数的演变。然后,我们将此信号与当前和未来探测器的灵敏度在PTA和LISA尺度上进行比较。我们发现,这SGWB将有助于探测,或强烈约束,PBH生产的早期宇宙机制。PBH分布的峰值质量和这个SGWB的峰值频率之间的比较,将提供重要的信息合并和吸积的PBH质量分布的演变,从他们的形成到现在的时代。对统计量和PBH演变的不同假设也导致不同量的CMB $μ$ -失真。因此,上述结果可以通过用诸如PIXIE的实验检测(或不存在)$μ$ -畸变来补充。
2017-07-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Kinetic Axion $F(R)$ Gravity Inflation
在这项工作中,我们调查的失准动力学轴子对$R^2$膨胀的定量影响。由于动力学轴子具有较大的动能,在暴胀过程中,它的能量密度作为刚性物质流体发生红移,并以恒滚方式演化,使得第二慢滚指数是非平凡的.在运动方程水平上,$R^2$项主导了演化,因此,轴子的下一个可能效应可以通过非平凡的第二慢滚指数在宇宙学扰动水平上找到.正如我们所示,后者优雅地取消了观测指数,然而,动力学轴子延长了暴胀时代的持续时间,在一定程度上,它可能会导致真空$R^2$模型的张量标量比下降15 $\%$。这是因为当$R^2$模型由于$\langle R^2 \rangle $涨落而在$F(R)$引力的相空间中接近其不稳定的准德西特吸引子时,动力学轴子在$R^2$暴胀中占主导地位,并且实际上背景状态方程被描述为刚性时代,或者等价地,与普通辐射支配时代不同的kination时代。这反过来又影响了暴胀时代的持续时间,在某些情况下,根据再加热温度的不同,$e$-折叠的数量会增加到$5$ $e$ -折叠,这反过来又对暴胀的观测指标,特别是张量与标量之比产生了显著的定量影响。
2022-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Are we seeing the beginnings of Inflation?
幻影宇宙学提供了一个独特的机会,“连接”幻影驱动(低能量兆电子伏规模)暗能量阶段的(高能量大统一体规模)暴胀时代。这是可能的,因为在幻影宇宙学中能量密度增加了。我们提出了一个具体的模型,其中的能量密度,而不是比例因子,周期通过标准辐射/物质支配阶段,其次是暗能量/暴胀阶段,和模式重复本身。这个模型的一个有趣的特点是,一旦我们包括了“幻影流体”和普通物质之间的相互作用,大撕裂奇点就被避免了,幻影相自然地让位于接近指数的暴胀膨胀。
2009-08-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Fermionic influence (action) on inflationary fluctuations
出于明显的持续大尺度异常的CMB,我们研究的影响,费米自由度的暴胀波动的动力学作为一个可能的来源违反(近)尺度不变性的宇宙尺度。本文研究了de Sitter时空中Dirac场和Majorana场的类暴胀子汤川相互作用标量场($Y_{D,M}$)对轻\emph{fermionic}自由度的非平衡有效作用量.有效的行动导致朗之万运动方程的暴胀子类场的波动,自能修正和随机高斯噪声。我们解决了朗之万方程的超哈勃极限实施的动力学重整化群重正化。对于几乎无质量的暴胀子,其超哈勃涨落的功率谱是\emph{enhanced},对于$N_D$狄拉克费米子和$N_M$马约拉纳费米子,$\mathcal{P}(k;η) = (\frac{H}{2π})^2\,e^{γ_t[-kη] }$和$γ_t[-kη] = \frac{1}{6π^2} \Big[\sum_{i=1}^{N_D}{Y^2_{i,D}}+2\sum_{j=1}^{N_M}{Y^2_{j,M}}\Big]\,\Big\{\ln^2[-kη]-2 \ln[-kη]\ln[ -kη_0] \Big\} $,$η_0$是暴胀子质量消失时的重整化标度。全功率谱是重整化群不变的。这些修正的超级哈勃功率谱需要违反尺度不变性的耦合到费米子场的结果。在大量费米子场的极限下,有效作用量为\emph{exact}.从费米自由度的增强和从光标量自由度的抑制之…
2016-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Gravity signatures in late time Universe
本文证明量子化引力扰动在最后散射面后的物质主导时代因量子关联函数发散增长而产生强可观测效应,如高效激发氢原子,使量子引力过程在晚期宇宙中变得重要。
2024-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th