Evolution of Vacuum Fluctuations of an Ultra-Light Massive Scalar Field generated during and before Inflation
我们考虑一个超轻标量场，其质量相当于（或轻于）当前宇宙的哈勃参数，并计算了在膨胀期间和之前产生的真空涨落的能量动量张量的时间演化，直到后期的辐射主导和物质主导的宇宙。物态方程从早期宇宙的$w=1/3$转变到现在的$w=-1$，它可以给出我们今天观测到的暗能量的候选者。然后，它在$w=-1$和$1$之间振荡，能量密度的振幅衰减为$a^{-3}$。如果涨落是在哈勃参数$H_I \lesssim 10^{-5} M_{\rm Pl}$的普通暴胀过程中产生的，其中$M_{\rm Pl}$是约化的普朗克尺度，我们需要一个非常大的e折叠数$N \gtrsim 10^{12}$来解释目前的$10^{-3} {\rm eV}$量级的暗能量。如果在普通暴胀之前存在一个具有大哈勃参数$H_P \sim M_{\rm Pl}$的普朗克宇宙，则普朗克暴胀的e折叠数$N \sim 240$是足够的.
2015-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Embedding Ultra slow-roll inflaton dynamics in Warm Inflation
本文研究了在Warm Inflation中实现超慢滚阶段的可能性，发现当耗散系数仅依赖辐射浴温度时系统无法维持热平衡，但通过引入对暴胀子场振幅的依赖，可成功在保持热平衡的条件下嵌入短暂的超慢滚阶段。
2023-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Origin of ultra-light fields during inflation and their suppressed non-Gaussianity
我们研究了多场暴胀模型的结构，其中原始曲率扰动能够与超轻等曲率场--场空间中与背景暴胀轨迹正交的无质量波动--有力地相互作用。我们确定了一类暴胀模型，其中超轻场可以出现作为一个潜在的“缩放变换”的结果，重新调整整个系统的行动，并保持经典的运动方程不变。这种标度不变性确保了超轻波动的存在，该波动在视界交叉后冻结。如果暴胀的轨迹与标度对称方向不一致，那么等曲率场与这个超轻场成正比，并且变得没有质量。此外，我们发现，即使isocurvature场强烈的相互作用与曲率扰动-转移自己的统计曲率扰动-它是无法诱导大的非高斯。原因很简单，确保等曲率场的抑制质量的相同机制也负责抑制其自相互作用。其结果是，在模型与轻isocurvature领域的双谱一般预计将被慢滚抑制，但与压缩的限制，不同的Maldacena的一致性关系。
2019-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geometrical Destabilisation of Ultra-Light Axions in String Inflation
我们对纤维膨胀的多场演化进行了详细的分析和数值分析，结果表明，无论模型的微观实现如何，两个超轻轴子之一的质量平方在膨胀过程中总是为负。这意味着相应的等曲率扰动经历了一个潜在的几何不稳定，这似乎使系统远离扰动制度。因此，我们的结论是，只有通过非微扰分析，快子等曲率扰动的反作用被适当地考虑在内，才能充分了解纤维膨胀的膨胀演变。
2019-03-04 astro-ph.CO hep-th
Power spectrum of primordial perturbations during ultra-slow-roll inflation with back reaction effects
我们发展了一种非微扰方法，通过Hartree分解研究了在空间平坦的FRW宇宙时空中量子涨落对单场暴胀模型的影响。除了背景场方程和带有量子场涨落修正的Friedmann方程外，还通过引入非零的$Δ_B$项导出了修正的Mukhanov-Sasaki方程.我们考虑宇宙经历慢卷（SR）-超慢卷（USR）-慢卷（SR）暴胀，特别是USR暴胀的存在触发了$Δ_B$的巨大增长，这反过来又对暴胀早期离开视界的模的曲率扰动产生了增强效应。然而，由哈勃参数给出的模式方程中的宇宙摩擦项可能会阻止助推效应。在这里，我们提出了两个代表性的模型来说明这两个相互竞争的条款。
2021-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ultra-slow-roll inflation with quantum diffusion
我们考虑在超慢卷暴胀期间量子扩散对暴胀子动力学的影响。我们扩展的随机$δ\mathcal{N}$形式主义的超慢滚制度，并展示了如何这个系统可以解析地解决经典漂移和量子扩散为主的限制。通过导出特征函数，我们可以构造出原初密度场的全概率分布函数。在扩散主导的极限，我们恢复了概率分布的指数尾，如先前在慢卷暴胀中所发现的。为了补充这些分析技术，我们提出的数值结果发现，非常大量的模拟朗之万方程，并通过一个新的，更有效的方法的基础上迭代Volterra积分。我们说明这些技术与两个例子的潜力，表现出超慢滚阶段，导致可能产生的原始黑洞。
2021-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial perturbations from ultra-slow-roll single-field inflation with quantum loop effects
Institute of Physics, Academia Sinica（中央研究院物理研究所）；Department of Physics, National Dong Hwa University（国立东华大学物理系）；Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica（中央研究院天文及天文物理研究所）
本文研究了超慢-roll单场通胀中量子环效应对原初黑洞形成的影响，推导了生长模式的约束，以澄清一次环修正水平上是否排除了原初黑洞的形成。
2024-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
PBHs and secondary GWs from ultra slow roll and punctuated inflation
原始标量功率谱在大尺度上受到很好的约束，主要是通过观测宇宙微波背景（CMB）中的各向异性。在过去的几年里，人们已经认识到，在小尺度上功率的急剧上升将导致原始黑洞（PBH）的形成，并产生更高的次级引力波（GW），可能是可检测的振幅。很好地理解的是，标量功率谱具有CMB尺度上的COBE归一化幅度和较小尺度上的增强幅度，这是由于在暴胀的单个正则标量场模型中偏离慢滚而产生的。事实上，所谓的超慢滚膨胀的时代可以导致所需的放大。我们发现，导致超慢滚动的场景可以大致分为两种类型，一种是短暂偏离通货膨胀（称为间歇性通货膨胀的场景），另一种是不会出现这种偏离。我们考虑了一组单场暴胀模型，涉及规范标量场，导致超慢卷和间断的通货膨胀和检查的形成PBH以及在这些模型中产生的次级GWs。除了考虑特定的模型，我们重建潜力的第一个慢滚参数的某些功能选择，导致超慢滚和间断的通货膨胀，并调查其观测签名。除了二次张量功率谱，我们计算了二次张量双谱在等边极限在这些情况下。此外，我们还计算了在所有情况下出现的暴胀标量双谱，并讨论了标量非高斯性对PBH形成的程度和次级引力波振幅的影响。
2021-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The attractive behaviour of ultra-slow-roll inflation
人们经常声称，暴胀的超慢滚状态，其中暴胀子场的动力学是摩擦主导的，是一个非吸引子和/或瞬态的。在这项工作中，我们进行了一个相空间分析的超慢滚动在一个任意的潜力，$V(ϕ)$。我们表明，而标准的慢滚总是一个动态吸引子，每当它是一个自洽的近似，超慢滚是稳定的暴胀子场滚下一个凸势与$M_{\scriptscriptstyle{\mathrm{Pl}}} V''>|V'|$（或一个字段卷起一个凹势与$M_{\scriptscriptstyle{\mathrm{Pl}}} V''<-|V'|$）。特别地，当接近平坦的拐点时，超慢滚动总是稳定的，并且在该状态下可以实现大量的$e$折叠。然而，在超慢滚中，$\dotϕ$不是$ϕ$的唯一函数，因为它是在慢滚中，并且保留了对初始条件的依赖性。我们证实了我们的分析结果与数值例子。
2018-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multiple Field Ultra Slow Roll Inflation: Primordial Black Holes From Straight Bulk And Distorted Boundary
研究了场空间中曲线约束的两场超慢卷暴胀模型。曲率扰动和非高斯性可以在USR阶段和从边界处的不均匀性增强。我们采用完全非线性的$δN$方法计算了曲率扰动的概率分布函数（PDF），并证明了非线性效应可以显著增强原初黑洞（PBH）的丰度.对于大曲率扰动，PDF有一个普遍的指数尾，但对于中间值，PDF -因此，PBH的丰度-敏感地依赖于边界的几何形状。
2022-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Superhorizon curvature perturbation in ultra-slow-roll inflation
研究了单场暴胀中超慢滚或大$η$位相中曲率扰动下超视界模的增长。在一个简单的玩具模型中，我们推导出两点相关函数的曲率扰动，并表明因果关系的要求限制了增长率，因此提出了一个下限值的$η$。然后，通过考虑具有拐点的通货膨胀潜力来实现玩具模型。我们的研究是有用的，以评估种子的原始黑洞的形成曲率扰动的增长。
2018-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Baryogenesis from ultra-slow-roll inflation
超慢卷暴胀（USR）是一类在小尺度上滚动动力学急剧减速的单场模型，导致曲率扰动和原始黑洞（PBH）形成的功率谱显著增强.暴胀背景的这种急剧转变可以触发标量凝聚体的相干运动，其有效势由暴胀子场的滚动速率控制。我们表明，标量凝聚携带（的组合）重子或轻子数可以实现成功的重子生成通过阿弗莱克-Dine机制从非常规的初始条件激发的USR过渡。为创造正确的重子不对称性的宇宙的可行的参数空间自然地结合了PBH的具体限制，以显着地贡献于暗物质，揭示了宇宙之间的重子和暗物质密度的巧合问题的今天。
2023-03-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Ultralight dark matter from non-slowroll inflation
本文提出暴胀期间短暂非慢滚阶段中矢量玻色子质量的快速变化可自然产生超轻矢量暗物质，并预言极低频随机引力波背景，从而建立超轻矢量暗物质与原初黑洞物理之间的新联系。
2025-08-22 astro-ph.CO hep-th
Primordial black holes and second order gravitational waves from ultra-slow-roll inflation
下一代星载引力波探测器可能会探测到来自原始黑洞的极端质量比螺旋的引力波。为了产生原始黑洞，它贡献了不可忽略的丰富的暗物质，并与观测结果相一致，在原始曲率功率谱的大增强是必要的。对于单场慢卷暴胀，这种增强要求暴胀子的势非常平坦，这将增加$e$ -折叠的数目。为了避免这个问题，需要在拐点附近进行超缓慢的通货膨胀。我们详细阐述了单场暴胀产生原初黑洞暗物质的条件，并提出了一个具有多项式势的玩具模型，实现了曲率功率谱在小尺度下的大幅度增强，同时保持了与大尺度观测的一致性.由小尺度密度大扰动产生的二阶引力波的功率谱与目前脉冲星定时阵的观测结果是一致的。
2018-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cross-correlation between the curvature perturbations and magnetic fields in pure ultra slow roll inflation
研究纯超慢滚暴胀中通过非共形耦合函数获得尺度不变磁场，并计算曲率扰动与磁场间的三点互相关，检验压缩极限下的一致性条件。
2025-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Intrinsic non-Gaussianity of ultra slow-roll inflation
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
研究超慢-roll膨胀中曲率起伏的内在非高斯性，揭示其源于非线性关系和自相互作用，强调发展非扰动方法的重要性。
2025-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
UV artefacts in ultra-slow-roll models of inflation
Institute of Cosmology & Gravitation, University of Portsmouth（宇宙学与引力研究所，朴茨茅斯大学）；Astronomy Unit, Queen Mary University of London（天文学系，伦敦大学皇家玛丽学院）；Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo（汤川理论物理研究所（WPI），UTIAS，东京大学）；Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）
研究单场暴涨中通过解析Hubble流参数化模拟瞬态非吸引子阶段（如超慢滚）的物理一致性，发现慢滚参数平滑过渡会隐藏势函数高阶导数的尖锐尖峰，通过紫外滤波可消除这些伪影，质疑简单解析参数化的稳健性。
2026-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes and Loops in Single-Field Inflation
本文利用δN形式理论计算单场暴胀超慢滚形成原初黑洞情景下曲率扰动功率谱的单圈修正，证明平滑过渡时修正可忽略，从而验证该形成机制的可行性。
2023-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on ultra-slow-roll inflation from the third LIGO-Virgo observing run
超慢卷暴胀过程中的非吸引子演化导致超视界曲率扰动放大，从而产生强的、可探测的随机引力波背景。在这封信中，我们寻找这样一个随机的引力波背景的数据从第三个LIGO-Virgo观测运行和USR暴胀模型的限制。在95%置信水平下，USR阶段的$e$ -折叠数被约束为$ΔN \lesssim 2.9$，并且在尺度$2.9\times10^5 ~\mathrm{pc^{-1}} \lesssim k \lesssim 1.7\times10^{11}~\mathrm{pc^{-1}}$下，USR阶段期间放大的曲率扰动的功率谱被约束为$\log_{10}P_{R\mathrm{p}}<-1.7$。此外，我们还预测了未来实验对USR暴胀的抑制能力，发现LISA和Taiji的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-3.6}$，Cosmic Explore和Einstein Telescope的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-3.3}$，DECIGO和Big Bang Observer的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-5.5}$，Square Kilometre Array的$P_{R\mathrm{p}}\lesssim 10^{-5.2}$.
2023-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A geometrical instability for ultra-light fields during inflation?
我们研究了在超引力和弦暴胀情况下自然出现的非线性sigmamodels中的非曲率扰动行为。我们专注于负弯曲场流形的情况下，可能会导致几何不稳定的isocurvature模式。然而，我们发现，重场是稳定的，当它们的有效质量计算的吸引子背景解决方案。另一方面，我们表明，超轻领域可以潜在地遭受几何不稳定性时，背景轨迹是一个测地线在字段空间。在这种情况下，对系统的充分理解可能需要使用非微扰方法。
2019-03-04 astro-ph.CO hep-th
Induced Gravitational Waves from Ultra Slow-Roll Inflation and Pulsar Timing Arrays Observations
针对脉冲星计时阵列探测到的随机引力波背景的宇宙学起源问题，研究含超慢滚阶段的单场暴胀模型，计算增强曲率扰动诱导的引力波，发现模型可适配当前数据且对高频引力波有可检验预测。
2023-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation, baryogenesis and gravitino dark matter at ultra low reheat temperatures
宇宙的再热温度很可能非常低，接近大爆炸核合成的尺度，即$T_{R}\sim 1-10$ MeV。在如此低的再热温度下，产生物质反物质不对称性和合成暗物质粒子是具有挑战性的问题，需要在标准模型物理学之外的框架内加以解决。在本文中，我们指出，一个成功的宇宙学可以自然地出现，如果R-宇称破坏的相互作用是重子超过反重子，同时他们可以解释的暗物质的寿命与正确的丰度负责。
2009-05-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on ultra-slow-roll inflation with the NANOGrav 15-Year Dataset
本研究利用NANOGrav 15年数据集搜索超慢滚（USR）暴胀产生的标量诱导随机引力波背景，发现其可解释观测数据，约束了标量功率谱振幅等参数，且USR模型与超大质量黑洞双星模型拟合效果相当。
2024-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Realisation of the ultra-slow roll phase in Galileon inflation and PBH overproduction
本文在伽利略暴胀有效场论中实现超慢滚动阶段，产生与PTA数据一致的标量诱导引力波，并在线性近似下解决原始黑洞过度产生问题，得到丰度在10^{-3}到1之间的近太阳质量黑洞。
2024-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational imprints of enhanced scalar power on small scales in ultra slow roll inflation and associated non-Gaussianities
从合并的双黑洞中发现的引力波引起了人们对研究这些黑洞是否有原始起源的极大兴趣。如果有相当数量的黑洞必须在早期宇宙中产生，原始标量功率谱应该有一个增强的振幅在小尺度上相比，COBE规范化的值在较大的尺度上，是强烈的各向异性的宇宙微波背景的约束。在由单一的正则标量场驱动的暴胀情景中，这样的功率谱可以在允许短暂的超慢卷暴胀期间第一慢卷参数呈指数下降的模型中实现。在这篇评论中，我们将考虑一些这样的暴胀模型以及重建的方案，并检查在这些情况下的原生黑洞的形成程度和次级引力波的产生。我们还将讨论标量双谱的强度和形状以及在这种情况下出现的相关非高斯参数。最后，我们将展望，其中我们讨论了更广泛的影响，在较小的尺度上的非高斯性的强度增加。
2023-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic Ultra Slow Roll Inflation
研究了随机通货膨胀背景下的超慢滚模型。使用随机$δN$形式主义，我们计算的平均数的$e$倍，功率谱，双谱和随机修正到这些可观的。我们正确地再现了已知的领先的经典贡献，这些宇宙学观测值，同时我们表明，分数修正宇宙学观测值诱导随机动力学的功率谱的顺序。此外，我们考虑了一个假设的设置包含两个吸收障碍的两侧的场配置和计算的第一边界交叉与经典运动和量子跳跃的概率。这种分析包括dS时空中测试标量场的量子涨落的布朗运动的极限。
2019-01-21 astro-ph.CO hep-th
The Ultra Slow-Roll Phase Of Warm Inflation In Braneworld Cosmology
本文在膜世界宇宙学的RS-II和DGP模型中，研究了暖暴胀中的超慢滚阶段，发现USR条件越严格，膜世界对标准暴胀动力学的修正越被抑制。
2025-10-25 astro-ph.CO gr-qc
Ultra slow-turn inflation
Instituut-Lorentz of Theoretical Physics, Universiteit Leiden（莱顿大学洛伦兹理论物理研究所）；Department of Science Education, Ewha Womans University（梨花女子大学科学教育学院）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）；Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（诺迪塔，皇家理工学院与斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre, Stockholm University（斯德哥尔摩大学奥斯卡·克莱因中心）
研究多场暴涨模型中超慢转类别，通过指数递减的转向率抑制由快子等曲扰动引起的不稳定性，并证明总熵扰动可正确推断稳定性，涵盖纤维暴涨、SL(2,Z)吸引子等模型。
2026-06-25 astro-ph.CO hep-th
Axiverse cosmology and the energy scale of inflation
由弦论激发的超轻轴子（$m_a\lesssim 10^{-18}$ eV）可以成为暴胀能量尺度的有力探测器。与较重的轴子相比，超轻轴子中的等曲率模可以与可观测到的引力波共存。在这里，它表明，大尺度结构约束严重限制了轴子质量，密度分数和等曲率振幅的参数空间。它还表明，从根本上不同的CMB观测的超轻轴子等曲率模式另外减少这个空间。给出了一种新的、精确的、有效的等曲率功率谱计算方法，并将其应用于超轻轴子和暴胀的约束。
2013-10-23 astro-ph.CO hep-th
Reconstructing the Inflaton Potential: Primordial Black Holes and Gravitational Waves in Slow Roll and Ultra Slow Roll Single Field Inflation
本研究提出从输入功率谱重建暴胀子势的单场暴胀方法，可构建产生临界丰度原初黑洞的慢滚、超慢滚场景，还能生成匹配脉冲星计时阵列观测的引力波背景，可通过CMBμ畸变观测检验。
2024-12-10 astro-ph.CO hep-ph
No Large Scale Curvature Perturbations during Waterfall of Hybrid Inflation
本文研究了标准混合暴胀模型瀑布相变过程中熵扰动产生大尺度曲率扰动的可能性。我们表明，是否可观的大尺度曲率扰动的瀑布相变过程中产生的关键取决于经典和量子力学的反反应终止通货膨胀之间的竞争。如果只考虑系统的经典演化，我们表明，高度蓝倾斜的熵扰动诱导高度蓝倾斜的大尺度曲率扰动在瀑布相变，占主导地位的原始绝热曲率扰动。然而，我们表明，瀑布场的不均匀性在相变过程中产生的量子反反应完全占主导地位的经典反反应。在瀑布相变过程中，非常小尺度的快子模的累积量子反反应非常有效地终止了暴胀，并关闭了曲率微扰的演化。这表明标准混合暴胀模型在瀑布相变期间的大尺度曲率扰动下是安全的。
2011-01-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Ultra-slow-roll Inflation with Non-perturbative Non-Gaussianity and Scalar Induced Gravitational Waves
Universität Bonn（波恩大学）
本文研究超慢滚暴涨产生原初黑洞并构成暗物质的场景，通过δN分析发现O(1)非高斯性可显著增强黑洞丰度，同时降低引力波信号，但信号仍可被LISA探测。
2026-09-09 astro-ph.CO hep-ph
Large Local Non-Gaussianity from General Single-field Inflation
我们研究了超慢卷暴胀的非高斯特征。在一般的初始条件下计算了双谱和三谱。三谱是局部形状，在双谱的情况下。我们表明，预测的本地非高斯性是强大的再次推广Bunch-Davies真空。在这种情况下，Suyama-Yamaguchi关系饱和。
2013-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stable bounce and inflation in non-local higher derivative cosmology
原初暴胀的最大问题之一是暴胀时空是过去不完全的。这主要是因为爱因斯坦的GR遭受了类似于空间的大爆炸奇点。最近的研究表明，爱因斯坦引力的无幽灵、非局部高导数紫外线修正可能能够通过非奇异反弹来解决宇宙学大爆炸奇点。在这种非定域宇宙学模型的框架内，我们将研究在过去的大反弹之前的暴胀轨迹周围的亚哈勃和超哈勃扰动，并证明暴胀轨迹具有紫外线完成，并且扰动不受任何病理学的影响。
2012-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Proving the absence of large one-loop corrections to the power spectrum of curvature perturbations in transient ultra-slow-roll inflation within the path-integral approach
本研究针对瞬态超慢滚暴胀中曲率扰动功率谱一圈修正可能大于树级修正的观点，通过路径积分方法推导一圈修正主公式，结合一致性关系与超哈勃模式特性，证明不存在大一圈修正，维护了微扰理论的有效性。
2024-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary relics from an Ultra-Slow-Roll plateau
Institute for Advanced Research, Nagoya University（名古屋大学高等研究院）；Department of Physics, Nagoya University（名古屋大学物理系）；Departament de Física Quàntica i Astrofiśica, i Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学量子天体物理学系及宇宙科学研究所）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Center for High Energy Physics, Peking University（北京大学高能物理中心）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo（东京大学 Kavli宇宙与物质起源研究前沿中心）
研究超慢滚动平台中原始黑洞的形成机制，发现绝热通道主导，且两种通道主要由平均轮廓决定。
2026-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fixing the Renormalization of Inflationary Loops via Ward Identities
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院基础科学与数学学院）
本文通过路径积分方法推导出精确的守恒恒等式，以解决非吸引子暴胀中量子环修正的理论模糊性，提供模型无关的重整化约束。
2026-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large-$η$ Constant-Roll Inflation Is Never An Attractor
暴胀势的慢滚解被广泛认为是唯一的普适吸引子。在过去的几年里，人们对一类新的暴胀模型越来越感兴趣，这类模型被称为恒滚暴胀。恒定滚转解是“超慢滚”动力学的推广，其中第一慢滚参数很小，但第二慢滚参数$η$大于1。在超慢滚暴胀中，大- $η$解是一个动态瞬态，指数松弛到吸引子de Sitter解。在恒滚推广中，最近的论文得出结论，恒滚暴胀代表了一类新的非慢滚吸引子解。在本文中，我们表明，这些吸引子的解决方案，实际上是通常的慢滚吸引子，伪装的参数对偶，和大- $η$解决方案，在超慢滚的情况下，代表一个动态的瞬态。
2018-04-25 astro-ph.CO gr-qc
Loop contributions to the scalar power spectrum due to quartic order action in ultra slow roll inflation
本文研究超慢滚暴涨中四阶作用量对标量功率谱的圈贡献，发现晚期USR圈修正可忽略，中期USR圈贡献可达领头阶30%，而早期USR圈贡献可能为负并主导功率谱，表明微扰展开失效。
2024-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black hole compaction function from stochastic fluctuations in ultra-slow-roll inflation
本研究针对超慢滚暴胀中随机效应显著的原初黑洞形成问题，利用ΔN形式与常滚近似数值求解致密函数，发现其呈尖峰形态，会大幅提升PBH丰度并拓宽质量分布，需重新开展相关数值模拟。
2024-09-18 astro-ph.CO gr-qc
Ultra-Slow-Roll Inflation on the Lattice II: Nonperturbative Curvature Perturbation
本研究利用格点模拟和非微扰δN方法生成非线性曲率扰动图，发现非线性映射显著增强ζ概率分布正尾部，并量化了微扰处理的失效条件，为原初黑洞和引力波预测奠定基础。
2025-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussian tails without stochastic inflation
本文证明超慢滚暴胀中曲率扰动的非高斯尾部可由δN形式论产生，无需随机暴胀，且考虑动量扰动后两种方法高度一致，尾部形状依赖暴胀相空间。
2024-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussian tail of the curvature perturbation in stochastic ultra-slow-roll inflation: implications for primordial black hole production
本文首次利用ΔN形式对超慢滚暴涨中的曲率扰动进行随机计算，揭示其高度非高斯尾部，并发现随机效应使原初黑洞丰度比高斯近似增加约10^5倍。
2025-09-19 astro-ph.CO gr-qc
Scalar induced gravity waves from ultra slow-roll Galileon inflation
本研究探讨伽利略暴胀中USR阶段产生的标量诱导引力波谱，其与NANOGrav等观测一致，峰值振幅达10^-6，覆盖宽频范围，并分析原初黑洞质量范围。
2024-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity from ultra slow-roll Galileon inflation
本文在Galileon暴胀框架内研究了慢滚到超慢滚转变期间原初非高斯性的产生，发现急剧转变可产生量级为O(1)的非高斯性振幅，并在USR和SRII阶段违反Maldacena no-go定理，支持大质量原初黑洞的生成。
2023-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tensor-Induced Backreaction in Ultra-Slow-Roll Inflation
Università di Pisa（比萨大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所，比萨分部）
该研究探讨张量诱导反作用对单场暴胀模型中原初黑洞产生的影响，通过自洽反作用方程分析，证实其可限制ε抑制、减小标量功率谱增强并降低相关微调。
2026-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring Ultra-Slow-Roll Inflation in Composite Pseudo-Nambu-Goldstone Boson Models: Implications for Primordial Black Holes and Gravitational Waves
Kobayashi-Maskawa Institute for the Origin of Particles and the Universe, Nagoya University（名古屋大学小林-益川粒子与宇宙起源研究所）
本文研究由复合领域动态产生的标量势驱动的膨胀，分析超慢-roll膨胀条件，发现其能产生质量在10^3-10^5克范围内的原初黑洞，并预测高频率引力波信号，推动引力波探测前沿。
2026-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Secondary GWs and PBHs in string inflation: formation and detectability
在一类称为纤维暴胀的弦暴胀模型中，我们导出了与原始黑洞（PBH）产生相关的次级重力波（GW）的谱，并分析了其可探测性前景。暴胀势的特点是一个近拐点，诱导一段时间的超慢滚负责增强的标量扰动，这可能导致PBH与不同的质量和贡献的暗物质（DM）与目前的观测范围，包括CMB的约束条件的标量谱指数和张量标量比。曲率扰动的这种增强来源于可以由LISA、ET或BBO检测到的二次GW，这取决于GW频率，但与PBH DM的量无关，因为即使PBH对DM的贡献被指数抑制，二次GW仍然是可检测的。相反，看到次级GW信号的可能性是由于在CMB视界出口和膨胀结束之间存在超慢滚时期。
2022-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with shallow dip and primordial black holes
本研究针对含浅凹陷的超慢滚暴胀玩具模型展开分析，揭示超慢滚阶段对曲率扰动及原初标量功率谱的增强效应，估算增强上下限并指出其产生的二阶引力波可被未来观测捕捉，为原初黑洞起源研究提供支撑。
2024-11-29 astro-ph.CO
Early Structure Formation Constraints on the Ultra-Light Axion in the Post-Inflation Scenario
许多研究都集中在暗物质作为超轻类轴子粒子（ALP）的可观测特征上。我们专注于一个特别戏剧性的签名在后期宇宙物质功率谱发生，如果对称性破缺，建立ALP发生后，通货膨胀-白噪声密度波动，占主导地位，在小尺度上的绝热波动从通货膨胀。这些涨落改变了非线性结构形成的早期历史。我们发现，对称性破缺尺度的$f_A \sim 10^{13}-10^{15}$ GeV，这需要一个高的有效最高温度膨胀后，ALP暗物质与粒子质量的$m_A \sim 10^{-13}-10^{-20}$ eV可以显着改变高红移矮星系的数量，再电离的历史，和LY $α$森林。我们认为这三个观察。我们发现，Ly $α$森林是目前的观测量，最受约束的，不包括$f_A \gtrsim 10^{15}$ GeV（$m_A \lesssim 10^{-17}$ eV）在最简单的模型ALP和相当低的值耦合到一个隐藏的强相互作用的部门（$f_A \gtrsim 10^{13}$ GeV和$m_A \lesssim 10^{-13}$ eV）的模型。观测结果限制了再电离的极高红移尾部，可能不利于与森林类似的等曲率波动水平。未来的$z\sim 20-30$ 21厘米观测有可能进一步改善这些限制，利用等曲率增强丰度的$\sim10^4M_\odot$晕的超音速运动将冲击加热重子，从而获得大的BAO特征。
2020-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Non-linear corrections to inflationary power spectrum
我们研究了非线性贡献的超视界尺度上的曲率扰动的功率谱，产生在慢卷暴胀驱动的一个典型的单一标量场。我们发现，在大尺度下，线性功率谱完全占主导地位，领先的非线性修正仍然完全可以忽略不计，这表明我们可以安全地依赖于线性微扰理论来研究暴胀功率谱。我们还简要地评论了非线性修正的红外和紫外行为。
2011-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An analytical approximation of the evolution of the primordial curvature perturbation in the ultraslow-roll inflation
针对超慢滚暴胀中原始曲率扰动演化问题，提出解析近似方法，揭示其复平面演化特征，解释功率谱形态并证明最小值非零，助力原初黑洞与引力波模型构建。
2024-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-adiabatic cosmological production of ultra-light Dark Matter
我们研究了超轻暗物质（ULDM）的非绝热宇宙学产生，在一组最小的假设下：一个自由的超轻实标量在其Bunch-Davies真空态中作为旁观者场，在暴胀和瞬间再加热到辐射主导的时代。对于与重力耦合最小的（ULDM）场，非绝热粒子产生产生的\emph{distribution function}在\emph{low}共动量$\mathcal{N}_k \propto 1/k^3$处达到峰值。红外行为是暴胀期间光最小耦合场的红外增强的残余。我们得到了完整的能量动量张量，明确其等价性与流体动力学的绝热制度，并提取丰度，状态方程和自由流长度（截止在物质功率谱）。从普朗克膨胀尺度的上限，（UDLM）饱和暗物质丰度$m \simeq 1.5\,\times 10^{-5}\mathrm{eV}$与状态方程参数$w \simeq 10^{-14}$和自由流长度$λ_{fs} \simeq 70\,\mathrm{pc}$。因此，这种宇宙学上产生的（ULDM）产生了\emph{cold}暗物质粒子。我们认为，从非绝热生产的丰度产生一个\emph{lower bound}通用（ULDM）和轴子状粒子，必须包括在任何评估（ULDM）作为一个暗物质的候选人。
2020-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Running into tension: primordial black holes from ultra-slow-roll inflation, spectral running, and the Hubble tension
University of Trento（特伦托大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（特伦托基础物理与应用研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）；New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）
研究超慢滚暴涨模型预测的负谱运行与ACT CMB数据中正运行提示之间的紧张关系，并分析早期暗能量等新物理对谱运行及原初黑洞模型可行性的影响。
2026-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
