The Equation of State and Duration to Radiation Domination After Inflation
我们计算了暴胀后的状态方程，并通过考虑碎裂暴胀子场的非线性动力学，给出了辐射支配前持续时间的上界。我们分析了一类单场暴胀模型，在远离原点的尺度$M$，原点附近的尺度$V(ϕ)\propto |ϕ|^{2n}$，以及忽略与其他场的耦合的情况下，观测上一致的势变平。我们发现$n=1$的状态方程参数$w\rightarrow 0$和$n\gtrsim 1$的状态方程参数$w\rightarrow 1/3$（经过足够的时间）。我们计算了当$M\sim m_{\rm pl}$为$M\sim m_{\rm pl}$时，$e$ -折叠到辐射支配的数量如何取决于$n$和$M$，而当$M\ll m_{\rm pl}$时，我们发现辐射支配的持续时间可以忽略不计。我们的结果解释在膨胀的宇宙中的线性不稳定性分析，缩放参数，并支持详细的3+1维晶格模拟。我们展示了我们的工作是如何显着降低暴胀观测的不确定性，即使在包括耦合到额外的光场。
2016-08-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A comment on power-law inflation with a dark radiation component
Tram et al. 2016最近指出，存在暗辐射成分的幂律暴胀可以缓解Riess et al.（2016）确定的哈勃常数局部值与普朗克合作从CMB各向异性数据导出的值之间存在于标准LCDM中的3.3 sigma张力。在这篇评论中，我们简单地指出，这个有趣的建议无助于解决普朗克数据和，例如，弱透镜效应测量此外，当从普朗克HFI数据获得的再电离光学深度的最新约束包括在分析中时，$H_0$张力重新出现，这种情况失去了吸引力。
2016-09-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Theoretical constraints on brane inflation and cosmic superstring radiation
我们分析的一致性膜膨胀导致宇宙超弦的形成和随后的辐射这些宇宙超弦的理论约束。我们首先研究最近阐明的超引力约束膜膨胀模型的影响。我们证明了D3/D 7和D3/反D3膜膨胀都受到非平凡的约束。这两个模型都可以证明满足这些约束，但对于D3/D 7的情况，暴胀机制可能有重要的后果。然后，我们分析了强大的理论约束类型的允许辐射的宇宙超弦，如果他们形成，这样的约束不适用于他们的场论类似物。我们认为，在一个扭曲的背景下，人们可能会期望轴辐射相对于引力辐射增强，neithe F-弦或D-弦可以发射轴辐射，而FD-弦不能引起Neveu-Schwarz-Neveu-Schwarz粒子发射，其Ramond-Ramond粒子发射是不明确的。
2015-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the radiation temperature before inflation
我们考虑从普朗克时代结束到暴胀开始的宇宙膨胀的短暂时期，并对暴胀阶段开始时的辐射温度设定上限和下限。
2018-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Radiation and Inflationary Freedom
由暴胀引起的标量扰动的松弛的原初功率谱（PPS）会影响由宇宙微波背景和其他宇宙学测量得到的暗辐射约束。如果暴胀产生了初始涨落的非标准PPS，那么完全热化的轻无菌中微子可以被CMB观测所青睐，而不是被强烈地排斥。在热轴子的情况下，当PPS不同于标准幂律时，对轴子质量的约束被放松。
2015-10-20 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational reheating in quintessential inflation
我们提供了一个详细的研究引力再加热在典型的通货膨胀推广以前的分析只适用于标准的情况下，通货膨胀之后，由辐射的能量密度占主导地位的时代。典型的暴胀假设暴胀和宇宙的暗能量有一个共同的起源。在这种情况下，再加热可以通过暴胀-动能转换期间的引力粒子产生而发生。我们用数值计算了辐射能量密度的大小，并确定了辐射开始占主导地位的温度$T_*$。$T_*$的值由膨胀期间的哈勃参数$H_0$和过渡时间$Δt$控制，对于$H_0 Δt \ll1$，按比例缩放为$H_0^2 [\ln(1/H_0Δt)]^{3/4}$，对于$H_0Δt \gg 1$，按比例缩放为$H_0^2 (H_0 Δt)^{-c}$。模型相关的参数$c$被发现是在两个不同的参数化通货膨胀和kination之间的过渡约为0.5。
2009-04-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The zoo plot meets the swampland: mutual (in)consistency of single-field inflation, string conjectures, and cosmological data
我们考虑单场膨胀的弦动机的“沼泽地”apturtures表明，有效的标量场理论与一致的UV完成必须有场偏移$Δϕ\lesssim M_{\rm Pl}$，结合足够陡峭的潜力，$M_{\rm Pl} V_ϕ/V \gtrsim {\cal O}(1)$。在这里，我们表明，沼泽地的构造与现有的观测限制单场膨胀是不一致的。聚焦于观测上有利的凹势类，我们将允许的沼泽地区域映射到膨胀模型的$n_S$ - $r$“动物园图”上，并发现与普朗克卫星和BICEP 2/Keck阵列的一致性需要$M_{\rm Pl} V_ϕ/V \lesssim 0.1$和$-0.02 \lesssim M_{\rm Pl}^2 V_{ϕϕ}/V < 0$，与沼泽地结构处于强张力中。扩展到非规范模型，如DBI通货膨胀并没有显着削弱的界限。
2019-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing dark radiation with inflationary gravitational waves
最近的宇宙学观测表明存在额外的轻物质，即，暗辐射在本文中，我们表明暗辐射的签名是印在暴胀引力波的频谱。如果暗辐射是由大质量粒子衰变产生的，则引力波的高频模被抑制。此外，由于暗辐射引起的各向异性应力的影响，引力波谱可能在暗辐射产生时进入视界的频率处出现下降。一旦对引力波谱进行了详细的实验研究，我们就可以推断出宇宙中暗辐射是如何以及何时产生的信息。
2012-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Energy distribution and equation of state of the early Universe: matching the end of inflation and the onset of radiation domination
我们研究的能量分布和宇宙的状态方程之间的通货膨胀和辐射支配（RD）的开始，考虑观测一致的单场通货膨胀的情况下，与潜在的“扁平化”在大的字段值，和一个monomial形状$V(ϕ) \propto |ϕ|^p$周围的起源。作为（p）再加热的代理，我们包括暴胀子$ϕ$和光标量“子”场$X$之间的二次相互作用$g^2ϕ^2X^2$，其中$g^2>0$。我们用格子模拟捕捉到了系统动力学的非微扰和非线性性质，得到：$i)$--传递给$X$的最终能量只依赖于$p$，而不依赖于$g^2$; $ii)$--传递给$2 \leq p < 4$的最终能量总是可忽略的，对$p \geq 4$的最终能量是$\sim 50\%$阶的; $iii)$：系统在很晚的时候会进入$p = 2$的物质支配，而总是进入$p > 2$的RD。在后一种情况下，我们计算e-折叠的数量，直到RD，显着降低了通货膨胀观测$n_s$和$r$的不确定性。
2020-12-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hawking Radiation as a Mechanism for Inflation
Friedman-Robertson-Walker（FRW）时空表现出类似于黑洞的霍金辐射的粒子产生。在这篇文章中，我们表明，这种FRW霍金辐射导致了一个有效的负压流体，可以驱动早期宇宙的指数膨胀的暴胀期。由于FRW时空的霍金温度随着宇宙膨胀而降低，这种机制自然关闭，暴胀阶段过渡到与普通辐射主导的宇宙相关的幂律膨胀。
2012-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A minimal model of inflation and dark radiation
我们表明，一个最小的标准模型的扩展，包括一个新的复杂的标量场可以解释通货膨胀和所观察到的有效中微子数。单重态的实部扮演着暴胀子场的角色，而戈德斯通玻色子则来自于全球$U(1)$对称性的自发对称性破缺，它对暗辐射有贡献，并使中微子种类的有效数量比标准模型值增加了$0.3$。在详细描述了模型的现象学之后，我们发现，一旦允许暗辐射分量，预测的暴胀观测值与当前的界限是一致的，无论是在非最小耦合引力的度量和Palatini公式中。
2019-03-27 astro-ph.CO hep-ph
Graceful exit from inflation to radiation era with rapidly decreasing agegraphic potentials
我们提出了一类模型的原始通货膨胀和后期的德西特阶段是由简单的唯象agegraphic潜力。在这种情况下，一个可能的新的情况下，顺利退出通货膨胀的辐射时代，讨论了诉诸kination（僵硬）时代，但没有效率低下的辐射生产机制，这些模型。这是通过考虑膨胀后不久$V(t)$的快速下降表达式来完成的。我们表明，我们的模型的参数可以重现标量光谱参数$n_s$预测的普朗克数据，特别是凹势模型。最后，根据最近的BICEP 2数据，我们所有的模型都允许大量的原始引力波。
2014-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Wiggles in the cosmic microwave background radiation: echoes from non-singular cyclic-inflation
在本文中，我们考虑了一个独特的膨胀模型，宇宙经历快速的非对称振荡，每个周期持续数百万普朗克时间。在许多-许多周期中，时空膨胀以模拟标准的暴胀情形。此外，这些快速振荡在原始功率谱中的ln（k）中留下了独特的周期性特征，其中k表示共动尺度。循环暴胀模型的最佳拟合参数提供了一个很好的拟合7年的WMAP数据。
2010-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dilution of axion dark radiation by thermal inflation
Peccei-Quinn（PQ）机制中的轴子为解决粒子物理标准模型中的强CP问题提供了一个有希望的解决方案。相干产生的PQ标量场可能主导早期宇宙的能量密度，并衰变为相对论性轴子，这将与当前的暗辐射约束相冲突。我们研究了由$U(1)$规范希格斯场驱动的热膨胀稀释这种轴子的可能性。一个动机良好的额外规范$U(1)$是局部$B-L$对称性。我们还讨论了$U(1)_{B-L}$的情况下，在这样的宇宙学和一个可用的重子生成机制的含义。
2015-08-11 astro-ph.CO hep-ph
Magnetic fields from inflation: the transition to the radiation era
我们计算了暴胀过程中产生的大尺度磁场对标量度规扰动的贡献。我们发现，除了通常的被动和补偿模式，磁场也有助于从通货膨胀的恒定模式。这与不存在这种模式的磁场的因果（暴胀后）产生不同，并且它可能导致显著的非高斯CMB各向异性。
2012-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Eternal inflation in a dissipative and radiation environment: Heated demise of eternity
永恒暴胀是在暖暴胀的背景下研究的。我们专注于不同的工具来分析耗散的影响和存在的热辐射浴上的波动为主的制度，哈勃地区的自我复制可以发生。我们探索的工具是阈值暴胀子场和阈值数量的e-折叠必要的建立一个自我复制制度和计数的哈勃区域，使用广义条件的波动为主的制度的发生。我们得到的功能依赖于这些量的耗散和温度。对Fokker-Planck方程进行了Sturm-Liouville分析，得到了存在永恒暴胀的概率和存在永恒点的概率。我们已经考虑了具有混沌和山顶势形式的单项势的暴胀模型的典型情况。我们的研究结果表明，温暖的通货膨胀往往最初有利于一个自我繁殖制度的耗散值较小的发病。随着耗散的增加，它变得比冷膨胀更硬（即，在没有耗散的情况下），以实现所分析的两种类型的模型的自我复制制度。结果进行解释，并给出明确的解析表达式，只要这是可能的。
2016-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The gravitino problem in supersymmetric warm inflation
暖暴胀范式考虑了暴胀期间由于耗散效应而产生的辐射。在它的强耗散极限中，热膨胀让位于辐射主导的宇宙。高尺度暴胀产生了高的再加热温度，这就给超对称实现的热暴胀带来了严重的引力子过剩问题。本文证明了在某些超对称模型中，暴胀子的耗散动力学使得场在暴胀后可以避免完全衰变。在某些情况下，存储在场振荡中的剩余能量密度可能在稍后的时期支配辐射浴。如果暴胀子场最终衰变的时间比物质主导阶段的开始时间晚得多，那么在其衰变过程中产生的熵可能足以抵消在暖暴胀的最后阶段产生的过量引力子。
2010-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gravitino cosmology in supersymmetric warm inflation
在超对称的暖暴胀模型中，暴胀子场的耗散运动所产生的辐射浴的高温可能会导致潜在危险的引力子的显着热丰度。虽然以前的讨论这个问题只集中在引力子生产结束时的温暖的通货膨胀，类似于传统的再加热的情况下，我们研究的引力子丰度的完整演变过程中和膨胀后的简单单项潜力，考虑到增强的引力子和可能的高吉诺质量由于超对称性破缺在通货膨胀和平稳过渡到辐射主导的时代。我们发现，一方面，连续的热生产增加的引力子产量，虽然，在另一方面，“冻结”发生在温度远低于先前估计。此外，对于足够强的耗散，这允许亚普朗克暴胀值，较低的辐射温度显着简化并可能解决引力子问题，但通过耗散效应产生重子不对称性。我们的分析也可能与标准的再加热有关，因为振荡的暴胀子也会改变引力子的质量，可能会改变产生的引力子产额。
2013-01-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
How Inflationary Gravitons Affect Gravitational Radiation
我们包括单引力子圈贡献的线性化爱因斯坦方程。得到了引力辐射传播的单圈修正的显式结果。虽然抑制了一个微小的循环计数参数，这些修正增强了膨胀e折叠的数量的平方。结果之一是，微扰理论在一个很长的原始暴胀时期内崩溃了。另一个结果是，在遥远的将来，在21厘米宇宙学完全发展之后，对张量功率谱的单圈修正可能是可观测的。
2022-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scale-invariance as the origin of dark radiation?
最近的宇宙学数据支持宇宙中存在R^2暴胀和一定量的非标准暗辐射。我们表明，高能量标度不变性的框架可以解释这些数据。这种对称性的自发破缺为引力提供了普朗克质量，为粒子物理提供了电弱尺度。我们发现，相应的无质量的Nambu-Goldstone玻色子--然后，我们扩展了讨论的相互作用与希格斯膨胀和一般类的暴胀模型，在那里的粒子是允许的，并可能形成暗辐射。因此，我们对一般尺度不变的暴胀模型的再加热温度提出了一个下限。
2014-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Warm inflation with non-comoving scalar field and radiation fluid
我们考虑一个暖膨胀的情况下，在早期宇宙中存在的两个主要的物质成分，标量场，和辐射流体，演变与不同的四个速度。这个宇宙学系统在数学上等价于一个单一的各向异性流体，它以一个四速度演化，这个四速度是两个独立的流体四速度的函数。由于各向异性物理参数的存在，宇宙学的整体演化也是各向异性的。本文导出了Bianchi I型几何下非共动标量场-辐射混合场的引力场方程。考虑到标量场的衰变伴随着相应的辐射产生，我们给出了两个非共动分量存在时的暖暴胀模型的基本方程。本文采用慢滚近似，通过考察弱耗散和强耗散极限，将具有非共动标量场和辐射流体的暖暴胀理论预言与Planck卫星观测资料进行了详细的比较。在这两种情况下，获得对模型的自由参数的约束。导出了与暖暴胀的非共动性质相容的标量场势的函数形式。
2021-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Hole Dark Matter and LIGO/Virgo Merger Rate from Inflation with Running Spectral Indices: Formation in the Matter- and/or Radiation-Dominated Universe
我们研究的可能性来解释整个暗物质丰度的原始黑洞（PBH）或解释合并率的双黑洞估计的引力波探测LIGO/处女座。我们假设PBH起源于一个辐射或物质占主导地位的时代，从大的原始曲率扰动产生的通货膨胀。我们采取一个简单的模型无关的方法，考虑通货膨胀与大运行的频谱指数参数化的$n_\text{s}, α_\text{s}$，和$β_\text{s}$与观测范围一致。合并率由具有辐射主导时代产生的$\mathcal{O}(10)$ $M_{\odot}$质量的PBH拟合。那么跑步的跑法应该是$β_\text{s} \sim 0.025$，可以通过以后的观察来检验。另一方面，如果适当实现一组运行参数，则暗物质的整体丰度与早期物质主导时代产生的具有小行星质量的PBH（$\mathcal{O}(10^{-17})~M_{\odot}$）一致。
2018-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating and Dark Radiation after Fibre Inflation
我们研究微扰再加热在年底的纤维通货膨胀的膨胀是一个封闭的弦模与Starobinsky的潜力。我们首先推导出谱指数$n_s$和张量标量比$r$作为折叠数和控制慢辊破碎校正的参数$R$的函数。然后，我们计算的暴胀子耦合和衰变率到超轻散装轴子和可见的部门领域的D7膜包装的暴胀子因子。这导致$10^{10}$ GeV量级的再加热温度，其需要$52$折叠。超轻轴子有助于暗辐射，即使$ΔN_{\rm eff}$在可见扇区D7栈支持非零规范通量的一般情况下几乎可以忽略不计。如果参数$R$选择得足够小，那么$n_s\simeq 0.965$与当前观测完全一致，而$r$则是$r\simeq 0.007$阶。相反，如果暴胀子除数上的通量被关闭，则当用作普朗克数据的先验时，需要$n_s\simeq 0.99$的$ΔN_{\rm eff}\lesssim 0.6$。在固定$R$以获得这样的$n_s$值之后，原始重力波比$r\simeq 0.01$大。
2019-03-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stability analysis for the background equations for inflation with dissipation and in a viscous radiation bath
体粘滞的影响进行检查的膨胀动力学中的耗散和热化。对包含暴胀子耗散和辐射体粘性效应的背景暴胀子演化方程进行了完整的稳定性分析。分析了三种有代表性的粘性不可逆热力学方法：Eckart非因果理论，Israel-Stewart的线性因果理论和最近的非线性因果粘性理论。结果发现，因果理论允许更大的体积粘度之前遇到的不稳定性相比，noncausative Eckart理论。它也表明，因果理论往往会抑制由于体积粘性压力的辐射产生，因为这些理论中隐含的松弛效应的存在。将量子场论导出的体粘滞系数应用于温膨胀模型的建立，分析了体粘滞系数对温膨胀持续时间的影响。体压的处理也将与冷膨胀动力学中膨胀后的再加热阶段和辐射主导的区域有关，尽管在这两个领域的工作做得很少，但本文中开发的方法可以扩展到适用于这些其他问题。
2012-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational production of matter and radiation during reheating
本文提出仅依靠暴胀子与其他部分的引力相互作用，在再加热阶段通过引力子交换及非最小曲率耦合散射，同时实现暗物质遗迹密度、轻子生成与充分热浴。
2023-09-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Comment on "Inflation with a graceful exit and entrance driven by Hawking radiation"
Modak和Singleton [Phys. Rev. D 86，123515（2012）]提出了宇宙暴胀的类霍金辐射，它有一个自然的“打开”和一个自然的“关闭”机制。这种类似霍金的辐射导致了一种有效的负压“流体”，这导致了早期宇宙的快速膨胀。讨论了FRW模型在早期宇宙中不可能发生开启机制，因为它的视界是视视界而不是事件视界。因此，我们不能应用几何光学近似，这是隧道方法的必要条件。结果表明，该模型在视界出口处的宇宙微波背景（CMB）中预测了一个大于COBE归一化约束的$\fracρ{m_{pl}^4}$值。
2014-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Radiation from Inflationary Fluctuations
轻的新矢量玻色子可以通过暴胀过程中的量子涨落在引力作用下产生;如果这些粒子是弱耦合的，并且在宇宙学上是亚稳态的，它们就可以解释观测到的暗物质丰度。然而，在标准模型的最小无异常$U(1)$扩展中，如果至少有一个中微子质量本征态足够轻，这些矢量一般会衰变为中微子。如果这些衰变发生在中微子退耦和CMB冻结之间，那么所产生的辐射能量密度可以在可以改善哈勃张力的水平上对$ΔN_{\rm eff}$做出贡献，并且可以在未来的CMB和遗迹中微子探测实验中发现。由于额外的中微子是由BBN后的矢量衰变产生的，因此这种情况预测在复合时会产生$ΔN_{\rm eff} > 0$，但在BBN期间会产生$ΔN_{\rm eff} = 0$。此外，由于偶然的抵消，对$ΔN_{\rm eff}$的贡献近似与质量无关。
2021-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Higgs instability and de Sitter radiation
如果基本粒子物理学的标准模型（SM）被假定为对任意高的能量保持良好，那么，对于参数的最佳拟合值，标准模型希格斯场的标量势在高尺度$μ_{\rm inst}$下变为负值。如果超越SM的物理是这样的，它不会改变希格斯势的这一特征，如果在暴胀过程中的哈勃参数（$H_{\rm inf}$）是这样的，$H_{\rm inf} \gg μ_{\rm inst}$，那么，在暴胀过程中SM希格斯的量子涨落使得它极不可能在暴胀后的亚稳真空中以弱尺度被发现。在本文中，我们假设：（i）在暴胀过程中，SM Higgs粒子处于Bunch-Davies真空态;（ii）关于有效势的稳定性问题必须在自由落体观测者的框架下回答（就像在闵可夫斯基时空中一样），然后利用众所周知的事实，自由落体的观察者发现邦奇-戴维斯真空处于热状态的概率表明，在膨胀后，最终在电弱真空中的概率相当高。
2015-10-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Delaying the waterfall transition in warm hybrid inflation
我们分析的动力学和观测预测的超对称混合通货膨胀的温暖制度，耗散效应介导的瀑布场和随后的衰减到光的自由度。这就产生了一个准热辐射浴，在充气过程中温度缓慢变化，并进一步抑制了充气子的运动，从而延长了充气时间。在标准的过冷情况下，暴胀结束时，瀑布场成为快子，不再能维持一个几乎恒定的真空能量，但与辐射浴的相互作用使瀑布场有效地更重，并延迟相变到超对称的最小值。在这项工作中，我们首次分析了有限温度修正和超对称质量分裂对量子有效势和耗散系数的影响。我们表明，特别是，耗散可以显着延迟的快子不稳定性的发作，产生50-60 e-倍的通货膨胀和观测一致的原始频谱，这是不可能的标准过冷制度时，通货膨胀是由辐射修正。
2013-12-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the realization of the MSSM inflation
本文研究了最小超对称标准模型（MSSM）中暴胀初始条件的微调问题。我们考虑了MSSM暴胀发生前的两种情况，即辐射主导时代和暴胀前时代。我们发现热耗散并不引起额外的摩擦暴胀，所以它并没有帮助扩大慢滚区。我们认为，热修正的潜在的辐射主导的时代和量子涨落在前面的通货膨胀时代干扰场的配置，并防止MSSM通货膨胀，除非实现一些特定的preinflation历史。
2009-06-18 astro-ph.CO hep-ph
On the dark radiation problem in the axiverse
弦理论一般预言我们生活在一个所谓的轴宇宙中：宇宙中有大约100种轻的轴子，它们与标准模型粒子脱钩。然而，轴子可以耦合到暴胀子，导致它们在暴胀后产生。然后，这些轴子留在膨胀的宇宙中，贡献了暗辐射分量，这与目前的宇宙学数据严重相关。我们把一个一般的约束的轴子生产率，并将其应用到几个变种的合理的膨胀轴子耦合。这个极限仅仅限制了超轻轴子的数量和膨胀子与轴子耦合的相对强度。它在大、小场暴胀模型中都是有效的，与轴子的能量尺度和质量无关。因此，这个极限与宇宙过闭合和轴子等曲率波动的极限是互补的。特别是，如果暴胀子在再加热时普遍耦合到所有的场，则禁止一百个轴子。在引力扇区负责宇宙再加热的情况下（这在所有具有修正引力的暴胀模型中是一个自然的选择），轴子的产生可以是有效的。我们发现，在Starobinsky $R^2$ -暴胀中，即使是一个单一的轴子（例如标准的QCD-轴子）与普朗克数据的张力，使模型与轴宇宙不一致。一般的结论是，低再加热温度和低再加热机制的暴胀可能与轻标量的存在处于紧张状态。
2017-02-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
From inflation to late time acceleration with a decaying vacuum coupled to radiation or matter
我们考虑广义相对论与物质和辐射，这些流体之一被耦合到真空。我们发现，如果耦合流体在早期具有负的能量密度，宇宙动力学将从暴胀阶段开始。然后，总是有一个有限的标度因子奇异性，但当真空和物质耦合时，物质密度表现为负辐射密度。此外，当真空与物质耦合而不是与辐射耦合时，显然更容易达到LCDM模型的收敛。研究了两类理论来说明这些结果。
2014-04-14 astro-ph.CO gr-qc
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
Inflation, space-borne interferometers and the expansion history of the Universe
根据常识，即使假设星载探测器的灵敏度是最乐观的，在几兆赫到几赫兹之间，暴胀引力子的光谱能量密度也可以安全地忽略不计。在这个分析中，我们表明，如果在核合成之前，后暴胀演化包括一系列比辐射膨胀更快或更慢的阶段，这个结论是回避。因此，与传统的知识相反，它表明，低于一个分数的Hz的频谱能量密度的遗迹引力子可能超过（甚至八个数量级）的假设下获得的信号辐射主导整个膨胀历史之前，轻核的形成。由于光谱的斜率和振幅特别反映了暴胀动力学和随后的减速演化，因此有可能将残余引力子的贡献与其他（晚期）引力辐射爆发相关联，例如，与TeV尺度下假定的强烈一级相变相关联。因此，在兆赫范围内对残余引力子的光谱能量密度的任何限制同时限制了暴胀后的膨胀历史和暴胀的初始数据。
2022-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter as an Inflationary Relic in Warm Inflation
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；Ashoka University（阿肖卡大学）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天体物理中心）
研究表明暖暴胀结束后，强耗散过程迅速减弱，残留的暴胀子凝聚体演化为冷暗物质，其质量由观测暗物质丰度确定为约0.02 MeV。
2026-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter and radiation production during warm inflation in a curved Universe-an irreversible thermodynamic approach
我们利用具有物质产生/湮没的开放系统的不可逆热力学，在暖暴胀模型的框架下研究了由于标量场衰变而产生的暗物质粒子。我们考虑了在均匀各向同性的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙中，标量场、辐射和暗物质作为相互作用的三组分宇宙流体，并考虑了曲率项.将开放系统热力学和引力场方程应用于三组分宇宙流体，推广了基本的标量场-辐射相互作用模型，它是暖暴胀模型的理论基础。此外，衰变（创建）压力描述的物质生产被明确认为是宇宙学流体能量动量张量的一部分。一个特定的理论模型，描述相干振荡标量波，被认为是。特别是，我们调查的曲率项在早期宇宙的动力学演化的作用，通过考虑数值解的引力场方程。我们的结果表明，尽管宇宙在暴胀时代结束时变得平坦，但曲率项（如果存在的话）可能仍然在宇宙演化的最初阶段发挥重要作用。
2023-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing $α$-attractor P-model of inflation by Cosmic Microwave Background radiation
University of Warsaw（华沙大学）
本文通过CMB观测数据测试$α$-吸引子P模型膨胀模型，分析多项式类势能模型在不同多项式范围内的预测，并与普朗克和ACT数据对比，验证了该类模型的适用性。
2026-04-19 astro-ph.CO hep-ph
Explosive particle production in non-commutative inflation
我们考虑一个最近在文献中提出的暴胀模型，其中暴胀是由时空的非对易性对能量密度的修正引起的。我们表明，这种模型的典型的非常快速的通货膨胀是负责的粒子生产的爆发，结束通货膨胀，并导致辐射为主的阶段。我们分析估计这些粒子的能量密度，我们面对更精确的数值计算的结果。我们估计了在辐射能量密度的反作用克服非对易效应并自然终止暴胀之前的暴胀e折叠数。
2012-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Radiation and Inflationary Freedom after Planck 2015
最简单的暴胀模型预测了曲率涨落的原始功率谱（PPS），它可以用一个近似尺度不变的幂律函数来描述。然而，已经表明，CMB各向异性的低多极谱可能暗示标量PPS形状中存在一些特征，这些特征可能偏离其正则幂律形式。我们用中微子各向异性、中微子质量、相对论性粒子的有效数和一个无菌中微子或一个热轴子质量研究了这种非标准PPS的可能简并性。当在数据分析中仅包括温度自相关谱测量时，在具有非标准PPS的模型中，对这些附加参数的限制较少。偏振光谱的包含显着有助于减少简并性，导致结果通常显示与具有标准幂律PPS的$Λ$ CDM模型没有偏差。
2016-05-24 astro-ph.CO hep-ph
Graceful Exit to Radiation Domination in the Starobinsky Model: A Dynamical Realization
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
该研究通过耦合标量场衰变与辐射反作用的动力学方程，数值验证了Starobinsky模型能自然实现暴胀后优雅退出并进入辐射主导阶段，满足再加热成功准则。
2026-10-02 astro-ph.CO gr-qc
Shear viscous effects on the primordial power spectrum from warm inflation
我们计算了暖膨胀过程中产生的原始曲率谱，包括剪切粘性效应。原始光谱主要是由辐射浴的热涨落，来源于暴胀子场的耗散项。在接近平衡近似下从第一性原理计算的耗散系数ε 1通常取决于温度T，并且这种依赖性使得线性波动系统耦合。当耗散系数大于哈勃膨胀率H时，视界穿越前的涨落存在增长模。然而，耗散本质上意味着偏离平衡，因此在辐射流体中存在剪切粘性压力。这反过来又作为辐射涨落的额外摩擦项，往往会抑制扰动的增长。与耗散和剪切粘性的T函数无关，我们发现当水平交叉处剪切粘性系数ε_s大于3 ρ_r/H（ρ_r为辐射能量密度）时，剪切阻尼效应占优势，谱中没有增长模。
2011-06-03 astro-ph.CO hep-ph
Dark Radiation and Inflationary Freedom
我们进行宇宙学分析，我们允许原始功率谱的标量扰动假设的形状是不同的，相对于通常的幂律，从最简单的宇宙膨胀模型产生。我们参数化的原始功率谱与分段单调三次厄米函数，我们用它来调查如何对各种宇宙学参数的约束变化：我们发现，所获得的限制放宽相对于幂律的情况下，如果CMB偏振数据不包括在内。此外，宇宙学分析为我们提供了一些关于重建的原始功率谱形状的指示，我们注意到$k\simeq0.002\,\mathrm{Mpc}^{-1}$和$k\simeq0.0035\,\mathrm{Mpc}^{-1}$周围可能的特征。如果在未来的分析中得到证实，包括增强的实验数据，这些特征表明，最简单的宇宙膨胀模型可能是不完整的。
2016-02-18 astro-ph.CO
Dynamical Evolution and Graceful Exit in Quartic Warm Inflation
该研究针对四次方势驱动的暖暴胀开展无近似全非线性动力学分析，结合符合普朗克约束的线性温度依赖耗散系数数值求解耦合方程，证实强耗散区可实现平滑优雅退出并得到对应再加热温度。
2025-11-19 astro-ph.CO gr-qc
Warm bounce in loop quantum cosmology and the prediction for the duration of inflation
我们研究和估计概率预测的持续时间的前膨胀和慢滚阶段后，在循环量子宇宙学的反弹，确定如何在前反弹阶段的辐射的存在影响这些结果。我们提出了我们的分析不同类别的通货膨胀的潜力，其中包括单项幂律混沌类型的潜力，即，为二次，四次和六次潜力，也为希格斯对称性破缺潜力，考虑不同的真空期望值在后一种情况下的值。我们得到的概率密度函数的膨胀e倍的数量和其他相关的数量为每个模型，并产生概率结果从这些分布。这项研究使我们能够讨论在何种条件下，每个模型最终可能导致可观察到的签名的频谱上的宇宙微波背景，否则，也被排除在没有预测足够的量的加速膨胀。辐射对每个模型预测的影响被明确量化。所得到的结果表明，圈量子宇宙学中的暴胀e折叠数不是先验的任意数，但原则上可以是一个可预测的量，即使结果取决于模型和暴胀状态开始之前宇宙中的辐射量。
2020-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Radiation-dominated bouncing model with slow contraction and inflation
本研究提出一种仅含辐射流体的简单非奇异暴胀模型，通过量子宇宙学效应实现反弹与超60个e折叠的暴胀，其标量扰动谱近标度不变且振幅符合观测。
2023-10-24 astro-ph.CO gr-qc
A Conformal Boundary Ansatz for Warm Inflation Initialization: A Toy Model
University of Hyderabad（海德拉巴大学）；MANUU（新印度国立大学）
本文提出通过经典共形边界条件确定性初始化温暖膨胀，证明共形Weyl映射可提供有限的初始辐射密度，展示在亚普朗克温度下宇宙自然进入弱耗散态。
2026-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Self-resonance after inflation: oscillons, transients and radiation domination
暴胀子在暴胀后的均匀振荡，即使没有与其他场耦合，也可能对小的空间扰动不稳定。我们发现，对于膨胀子势$\propto |ϕ|^{2n}$在$|ϕ|=0$附近和平坦超过一些$|ϕ|=M$，膨胀子凝聚振荡可以导致自共振，然后完全碎裂。我们发现，对于非二次最小值（$n>1$），在逆反应后不久，状态方程参数，$w\rightarrow1/3$。如果是$M\ll m_{pl}$，则在暴胀结束后，在小于e倍的膨胀范围内建立辐射支配。在这种情况下，自共振是有效的，凝聚体分裂成瞬态的，局部的球形物体，这些物体是不稳定的和衰变的，留下一个平均动能和梯度能量远大于势能的维里化场。该最终状态产生$w=1/3$。当$M\ll m_{pl}$时，我们观察到缓慢而稳定的自共振，在反向反应最终关闭它之前，它可以持续许多{ \it e}倍，然后是碎片和$w\rightarrow 1/3$。我们提供了分析估计的持续时间$w\rightarrow 1/3$膨胀后，它可以被用来作为一个上限（在一定的假设下）之间的过渡时间的膨胀和辐射为主的膨胀状态。这个上限可以减少CMB观测值的不确定性，如光谱倾斜$n_{\rm{s}}$和张量标量比$r$。对于二次最小值（$n=1$），$w\rightarrow0$不考虑$M$的值。
2017-10-18 astro-ph.CO
Scale invariance and a gravitational model with non-eternal inflation
我们提出了一个3 + 1维引力模型，该模型在早期导致膨胀，随后是辐射和物质主导的时代，随后在后期加速。暴胀和晚期加速都接近于德西特，有效宇宙学常数之间有很大的等级。没有标量场作为暴胀的媒介，从暴胀到辐射主导时期的过渡是平滑的。这个模型的设计是，它产生的代价是放弃洛伦兹不变性的引力部门，迪拉克Born Infeld型共形标量理论时，宇宙是共形平坦的。然而，它类似于弱弯曲时空中具有Gibbons-Hawking-York边界项的爱因斯坦引力。
2012-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Irreversible thermodynamic description of dark matter and radiation creation during inflationary reheating
利用开放系统的不可逆热力学，研究了宇宙早期暴胀末期再加热阶段的物质生成过程。宇宙的物质内容被假设为由暴胀标量场组成，通过它的衰变，分别产生相对论性物质和无压暗物质。在再加热的早期阶段，暴胀标量场将其能量传递给新产生的物质粒子，场能量降低到接近零。将物质产生的热力学描述与引力场方程相结合，得到了再加热过程中不可逆物质产生的一般方程。本文还介绍了一般再热方程组的无量纲形式。用解析和数值方法分析了不同暴胀标量场势的作用，得到了再加热过程中物质和标量场密度以及宇宙学参数的演化.通常，相对论物质和暗物质的能量密度值在宇宙被重新加热到重新加热温度时达到最大值，重新加热温度是根据标量场衰变宽度、标量场粒子质量和宇宙学参数确定的。一个有趣的结果是，粒子产生导致宇宙在再加热阶段加速，减速参数显示出复杂的动力学。一旦标量场的能量密度相对于物质密度变得可以忽略不计，宇宙的膨胀就会减速，暴胀在重新加热后会优雅地退出。
2017-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
k-inflation: Non-separable case meets ACT measurements
本文研究了非分离k-本质模型与ACT测量的结合，推导了单项势能下的n_s和r的解析表达式，并验证了其与观测数据的一致性。
2025-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From inflation to dark energy through a dynamical Lambda: an attempt at alleviating fundamental cosmic puzzles
经过几十年成功的热大爆炸范式，宇宙学仍然缺乏一个框架，在这个框架中，宇宙的早期暴胀阶段顺利地匹配辐射时代，并演化到现在的“准”德西特时空。同样有趣的是，有效真空能量密度的当前值远远小于引发暴胀的值。在这篇论文中，我们提出了一类新的宇宙学，它能够克服或大大缓解这些尖锐的宇宙难题。由衰减的真空能量密度提供动力，时空从纯非奇异的德西特真空阶段出现，“优雅地”从暴胀退出到辐射阶段，随后是暗物质和真空状态，最后演化到后期的德西特阶段。
2013-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Long-range enhanced mutual information from inflation
宇宙学原始扰动的量子起源是引力和量子物理相互作用的基石框架。本文研究了在压缩态下曲率微扰场填充的辐射支配宇宙中两个空间区域之间的互信息。我们发现一个增强相对于通常的互信息的闵可夫斯基真空由于动量模式受粒子生产过程中的通货膨胀。这一结果支持了我们先前的主张，即在辐射时代形成的原始黑洞（PBH）之间存在长程相关。
2021-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modeling Cosmological Perturbations of Thermal Inflation
本文用物质、辐射和真空组分模型研究热暴胀对原初扰动的放大作用，推导由参数 $\upsilon$ 及特征尺度控制的传递函数及其分区行为。
2023-12-08 astro-ph.CO
Towards a reliable calculation of relic radiation from primordial gravitational waves
暴胀引力波在早期宇宙中表现为额外的辐射，可以通过进一步的修正来增加相对论性物质的有效数量（$N_{\rm eff}$），该修正取决于所有尺度上引力波的积分能量密度。这种效应通常被用来限制（蓝色倾斜）暴胀模型，因为大爆炸核合成产生了边界。在本文中，我们重新计算这一贡献，讨论一些国家的最先进的分析警告。通过一个参数的调查，我们首先表明，计算是由紫外线频率的积分，因此由对应于模式的尺度上的张量谱的行为，穿过视界非常接近年底的通货膨胀，当慢滚动力学故障和生产的引力波成为强烈的模型依赖。受这些结果的启发，我们实现了一个理论上的蒙特卡罗，并在通货膨胀的有效场论的框架内工作，我们调查了一个非常广泛的一类模型的可观察到的预测。对于每一个模型，我们解决了一个系统的耦合微分方程的解决方案完全指定的频谱的演变结束的通货膨胀。我们证明了计算的$ΔN_{\rm eff}^{\rm GW}$是显着的模型依赖性，因此得出结论，准确的分析，需要推断可靠的信息暴胀宇宙。
2023-02-08 astro-ph.CO
