Primordial black hole dark matter in dilaton-extended two-field Starobinsky inflation
我们研究了Starobinsky的二次膨胀$f(R)$模型的双场扩展中原初黑洞的产生及其对目前观测到的暗物质的贡献。该模型具有多场放大机制，导致在负责生产原始黑洞的小波长处的暴胀功率谱中产生尖锐的峰值。这种机制与单场模型有很大不同，需要在暴胀动力学的中间阶段进行随机处理。我们发现，该模型导致了一个成功的阶段，有效的单场Starobinsky膨胀的波长探测的宇宙微波背景辐射和解释所观察到的冷暗物质内容在宇宙中形成的原始黑洞。
2021-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalaron-Higgs inflation reloaded: Higgs-dependent scalaron mass and primordial black hole dark matter
我们提出了一个扩展的标量-希格斯模型的非最小耦合的标准模型的希格斯玻色子的二次Ricci标量导致希格斯依赖的标量的质量。该模型预测了有效的单场Starobinsky暴胀的成功阶段。它具有多场放大机制，导致在小波长的暴胀功率谱中出现峰值，从而增强了原始黑洞的产生。扩展的标量-希格斯模型将暴胀宇宙学与基本粒子物理学统一起来，并在不假设任何新粒子的情况下，用原始黑洞来解释冷暗物质的起源。
2021-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial gravastar from inflation
在膨胀过程中，dS泡可以自发成核，并将被宇宙膨胀拉伸到天体物理尺度。我们报告了一个新的现象，这样的泡沫可能会发展成为重力星（一个超紧凑的对象与dS核心）后，通货膨胀，见证了通货膨胀的发生，并会生存到今天。据指出，如果一个原始引力星参与了LIGO/Virgo引力波（GW）事件之一，合并后的对象可能是一个引力星，最终将崩溃成一个黑洞。结果，后期GW振铃波形将呈现一系列“回波”，其间隔随时间增加。
2018-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial flat frame -- a new view on inflation
暴胀宇宙学的模型允许选择度量，对于这种度量，齐次各向同性解的几何在无限的过去变成平坦的闵可夫斯基空间。在这个原始的平面框架中，所有的质量尺度都在无限的过去中消失，量子尺度对称性得以实现。宇宙演化主要是由一个标量场的缓慢增加来描述的，它决定了所有质量的尺度。我们构造了膨胀的标准模型的原始平坦标架，即Starobinsky膨胀和混沌膨胀.特别地，我们讨论了在均匀各向同性背景解附近的非均匀解的演化及其与可观测的原始涨落谱的关系。如果引力子和标量场的传播子保持规则，我们观测到的非均匀宇宙可以外推到物理时间的无限过去。在这种情况下，没有物理大爆炸奇点-后者只反映了“场坐标”的单一选择。独立于奇点的问题，原始平坦框架提供了一个关于暴胀宇宙的物理性质的新观点，它可以被描述为一个非常缓慢地演化的几乎空的真空态，具有近似的尺度对称性。
2021-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized Non-Minimal Derivative Coupling: Application to Inflation and Primordial Black Hole Production
我们引入暴胀模型，其中暴胀具有依赖于场的非最小导数耦合到爱因斯坦张量，我们命名为GNMDC。这Horndeski长期提供了新的和可区分的通货膨胀的预测框架，改善可能的问题与梯度不稳定性在再加热阶段。我们使用幂律单项式势和指数势研究暴胀现象。我们进一步阐述了暴胀子调制GNMDC的影响，并构建GNMDC项，可以放大小尺度下原始扰动的功率谱，触发PBH产生。GNMDC的一个吸引人的特点是，通货膨胀，以及PBH的生产，可以利用希格斯势实施。
2020-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Implication of island for inflation and primordial perturbations
本文利用岛规则重新审视暴胀e折数的熵约束，证明该约束可能不存在，并指出暴胀后观测到的原初扰动信息通量遵循Page曲线，扰动谱在大尺度上呈现类Page抑制。
2023-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation beyond T-models and primordial B-modes
我们描述了具有T模型规范变换对称性的扩展理论，并将T模型和Starobinsky模型作为特例。我们推导出两个慢滚参数之间的一般关系，并发现可以嵌入一个大类的模型。这些模型包括更一般的Starobinsky类暴胀以及具有与BICEP 2结果一致的大张量标量比的混沌暴胀。
2014-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Holes from Pre-Big Bang inflation
我们讨论了在大爆炸前的暴胀场景中，以原始黑洞的形式产生相当大一部分暗物质的可能性。我们考虑到，为此目的，曲率扰动的增强可能引起的声速参数$c_s$的变化在弦阶段的高曲率膨胀。在施加所有相关的观测约束后，我们发现，所考虑的一类模型是兼容的生产大量的原始黑洞的质量范围内有关的暗物质，提供的声速参数被限制在一个相当窄的范围内的值，$0.003 < c_s < 0.01$。
2020-07-16 astro-ph.CO gr-qc 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
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
Propagating speed of primordial gravitational waves and inflation
结果表明，在暴胀过程中，如果引力波的传播速度逐渐减小，原初引力波的功率谱将呈现强蓝色，而原初标量扰动的功率谱可能不受影响.我们还说明了这样的情况实际上是一个非正式的对偶的超级通货膨胀，但它不具有鬼不稳定性。获得的蓝色倾斜是$0<n_T\lesssim 1$，这可能会显着提高随机GWs背景的频率波段的先进LIGO/处女座，以及天基探测器。
2016-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-standard primordial fluctuations and nongaussianity in string inflation
在弦论中，暴胀场景通常涉及大量的光标量场，它们的存在可以丰富暴胀时期产生的原初涨落的后暴胀演化。我们提供了一个简单的例子，这样的后暴胀处理内的显式字符串暴胀的建设，使用卡勒模量作为暴胀的框架内的大体积IIB型字符串通量紧致化。我们认为，在这一广泛的类别内的暴胀模型往往有一个选择标量是足够轻的宇宙学相关的，其贡献的原始波动谱可以竞争的标准方式产生的暴胀。因此，这些模型经常预测在普朗克卫星可能观测到的水平f_NL ~ O（10）上的非高斯性，在弯曲子情景的弦实现中，双谱由具有压缩形状的三角形最大化。我们认为，这样一个信号的观测将强烈倾向于弦宇宙学，如这些预测在非常早期的宇宙多场动力学。
2010-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting $f(R)$ gravity's rainbow: Inflation and primordial fluctuations
本文在$f(R)$引力彩虹框架下研究暴胀与原初涨落，通过计算标量和张量功率谱并与PLANCK、BICEP/Keck数据对比，给出$n_s$、$r$的新结果及对彩虹函数的观测约束。
2023-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Intermittent null energy condition violations during inflation and primordial gravitational waves
原始零能条件（NEC）破坏会在引力波背景（GWB）上留下蓝倾斜的光谱。然而，它对GWB的影响可能比预期的要丰富得多。我们提出了一个方案，在一个慢卷（NEC保持）膨胀与哈勃参数$H\simeq H_{inf1}$，宇宙经历了一个NEC违反期间，然后进入后续的慢卷膨胀与更高的$H$（$=H_{inf2}\gg H_{inf1}$）。由此产生的原始引力波频谱在宇宙微波背景波段几乎是平坦的，在频率$f\sim 1/{\rm yr}$也是如此，但振幅更高（与最近的NANOGrav结果一致）。对于多阶段暴胀，如果NEC违规间歇发生，我们可能会在相应的频带上看到一个类似长城的随机GWB谱。
2021-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entanglement entropy of Primordial Black Holes after inflation
本文研究了在暴胀过程中产生的标量场态纠缠的生存问题。我们发现，对于每个动量模的纠缠熵，存在UV有限次优势贡献，它与视界出口和暴胀结束之间的e折叠数成比例，并依赖于纠缠表面半径的对数，纠缠表面可以看作是视界球.我们认为，这种纠缠熵允许形成纠缠的原始黑洞（PBH）。我们发现，PBH之间的纠缠产生的熵是小的比他们的贝肯斯坦熵。
2020-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observable Primordial Gravitational Waves from Cosmic Inflation
本文回顾了暴胀产生原初引力波随机背景的机制，探讨了暴胀后刚性期对引力波的增强作用使其达到可观测水平，并在混合暴胀与Palatini引力模型中展示了具体实例。
2023-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial blackholes and gravitational waves for an inflection-point model of inflation
在这篇文章中，我们提供了一个新的宇宙丰度的原始引力波和原始黑洞起源于初始暴胀微扰的通货膨胀的拐点模型的通货膨胀发生在普朗克尺度以下的密切关系。当前普朗克对张量-标量比的约束，光谱倾斜的运行，以及宇宙中暗物质含量的丰度，我们可以推导出当前原始黑洞丰度的严格限制在一个范围内，$9.99712\times 10^{-3}<Ω_{PBH}h^{2}<9.99736\times 10^{-3}$。
2014-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On primordial trispectrum from exchanging scalar modes in general multiple field inflationary models
本文对具有广义动力学项的多场暴胀模型中交换中间标量模的原始三谱作了补充研究。连同计算不可约贡献的原始三谱在参考。[103]，给出了广义多场模型的首阶本原三谱.
2010-10-06 astro-ph.CO hep-th
Fitting power spectrum of scalar perturbations for primordial black hole production during inflation
为了描述早期宇宙中暴胀子的缓慢滚动和原始黑洞的形成，在单场模型的框架下，我们提出了暴胀过程中标量（曲率）扰动功率谱的一个简单解析拟合.我们的拟合是由慢滚近似下的功率谱和对数正态（高斯）拟合给出的，慢滚近似下的功率谱是与普朗克/BICEP/Keck测量一致的宇宙微波背景辐射的可行描述所需的，对数正态（高斯）拟合是有效产生原始黑洞所需的功率谱增强（峰值）。我们使用T型$α$吸引子模型来描述慢卷膨胀。要求峰值的位置和高度产生的质量的原始黑洞在小行星大小的窗口允许整个（当前）的暗物质组成的原始黑洞，我们发现的限制，其余的参数，最值得注意的是，对峰的宽度。
2023-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scale-dependent chirality as a smoking gun for Abelian gauge fields during inflation
本研究超越近似解析方法，数值研究了轴子暴胀中阿贝尔规范场产生的粒子和标张量谱，发现尺度依赖的手性特征并推导出一致性关系，为识别多场动力学提供重要工具。
2024-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generating enhanced primordial GWs during inflation with intermittent violation of NEC and diminishment of GW propagating speed
本文研究暴胀期间通过间歇性违反零能条件或降低引力波传播速度来增强原初引力波功率谱的两种机制，在有效场论框架下统一处理，计算了功率谱并给出NEC违反情形的模板，同时用disformal变换分析了两者的联系与差异。
2024-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$f(R)$-Gravity Generated Post-inflationary Eras and their Effect on Primordial Gravitational Waves
在这项工作中，我们将考虑一个几何产生的后暴胀时代对原始引力波能谱的影响。具体地说，我们将考虑一个后暴胀常数状态方程时代，产生的协同效应的$f(R)$重力和辐射和物质完美的流体。我们将研究两种有趣的情况，一种是状态方程参数$w=-1/3$，在这种情况下，宇宙既不加速也不减速，另一种是$w=0$，因此是一个早期的物质支配时代。为了评价与引力波能谱计算有关的暴胀观测指标，我们还考虑了常数状态方程参数era对$e$ -折叠数的影响。在$w=-1/3$和$w=0$两种情况下，原初引力波的能谱都被放大，但对于$w=0$情况，这种效应更强。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Full bispectra from primordial scalar and tensor perturbations in the most general single-field inflation model
在最一般的单场暴胀模型中，我们计算了原始曲率和张量扰动的全双谱，即自双谱和互双谱。给出了k-暴胀和势驱动暴胀的极限公式。这些表达式对于估计宇宙微波背景辐射的温度和偏振各向异性的全双谱是有用的。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark energy from primordial inflationary quantum fluctuations
我们表明，目前的宇宙加速可以解释为一个几乎无质量的标量场经历量子涨落在原始的通货膨胀。假设它的质量不超过今天的哈勃参数，这个场在宇宙学时代已经被冻结，直到最近才开始主宰宇宙。通过使用超新星的数据，完成从星系调查和宇宙微波背景各向异性的重子声振荡，我们推断的原始暴胀的能量尺度约为几个TeV，这意味着可以忽略不计的张量标量比的原始波动。此外，我们的模型表明，通货膨胀持续了极长的时间。因此，暗能量可能是宇宙暴胀的自然结果，接近于电弱能量标度。
2010-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes in Higgs-$R^2$ Inflation as a Whole Dark Matter
原始黑洞是在希格斯膨胀的最小UV扩展中产生的，其中包含$R^2$项。我们表明，与标准模型测量和普朗克观测结果一致的参数导致$M_{\rm PBH} \in (10^{-16}, 10^{-15}) M_\odot$原始黑洞具有显着的丰度，这可能是由大部分的暗物质。
2020-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hydrodynamical approach to chirality production during axion inflation
该研究用流体动力学方法分析轴子暴胀中Schwinger效应与等离子体碰撞对手征性产生的影响，发现强相互作用费米子因碰撞抑制电导率而生成更强规范场。
2023-11-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Black Holes from Inflation and non-Gaussianity
原始黑洞的起源可能是由于在暴胀过程中产生的同动曲率扰动的小尺度增强。它们在形成时的质量分数对如此大但罕见的波动中可能的非高斯性非常敏感。我们讨论了一个路径积分公式，它提供了确切的质量分数的原始黑洞在形成中存在的非高斯性。通过几类模型，一个基于单场膨胀和其他观众领域，我们表明，限制到高斯统计可能会导致严重的不准确估计的质量分数，以及原始黑洞的聚类特性。
2018-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quasicrystalline Inflation: From the Cosmological Dipole to Primordial Diffraction
Kobe University（神户大学）
该研究提出准晶暴胀理论，推导其非对角关联的动量转移限制，发现纯相子位移可产生局域功率偶极矩，为原初准周期序提供特征观测信号。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black hole formation in k-inflation models
Rudjer Bošković Institute（鲁德·博什科维奇研究所）；University of Niš（尼什大学）
该研究探讨了k-本质膨胀模型中原始黑洞的形成机制及当前丰度计算方法。
2025-12-19 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes from an inflationary potential valley
本研究提出一个具有局部极小值的玩具暴胀模型，通过增强曲率扰动高效产生原初黑洞，其质量窗口$10^{16}$--$10^{20}$克可构成全部暗物质。
2023-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unique Fingerprints of Alternatives to Inflation in the Primordial Power Spectrum
原始宇宙中的大质量场起到标准时钟的作用，并在密度扰动中留下时钟信号，直接记录原始宇宙作为时间函数的比例因子a（t）。对这些信号的测量将以一种独立于模型的方式确定原始宇宙的具体情况。在这封信中，我们介绍了一种新的机制，通过这种机制，大质量场的量子涨落起到了标准钟的作用。时钟信号在暴胀的替代方案的功率谱中表现为尺度依赖的振荡信号。
2019-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A new mechanism to enhance primordial tensor fluctuations in single field inflation
我们讨论了一种新的机制，以增强频谱的原始张量涨落在单场暴胀的情况。这种增强依赖于一个短暂的非吸引子暴胀阶段，它放大了将要衰减的张量模式，并引起超视界尺度上张量波动的增长。我们表明，在此阶段产生的增强可以通过一个吸引子和非吸引子阶段，我们引入张量对偶整齐地处理。我们说明的机制和对偶性在一个动力学驱动的情况下的通货膨胀，与非最小的耦合之间的标量和度量。
2019-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Contribution of the hybrid inflation waterfall to the primordial curvature perturbation
在结束混合暴胀的瀑布期间，将产生对曲率扰动的贡献$ζ_χ$，这在小尺度上可能是显著的。特别是，它可能导致过多的黑洞形成。我们在这里考虑标准的混合暴胀，瀑布场的快子质量比哈勃参数大得多。我们在最简单的情况下计算$ζ_χ$，看看为什么以前的$ζ_χ$计算是不正确的。
2011-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Correlated primordial spectra in effective theory of inflation
基于有效场论暴胀理论，我们导出了Goldstone模下原初曲率微扰的功率谱和双谱之间的直接相关关系.我们展示了普朗克合作提出的参数化特征模型的相关双谱的例子。我们还讨论了功率谱和双谱之间的一致性关系和我们的显式相关性的有效性。
2017-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Primordial Black Holes and secondary gravitational waves generated from inflation with solo/multi-bumpy potential
众所周知，在早期宇宙的暴胀过程中，特别是当暴胀场具有一些非平凡的特征，可以打破慢卷条件时，会产生原始黑洞（PBH）。在这项研究中，我们研究了一个玩具模型的通货膨胀与颠簸的潜力，其中有一个或多个颠簸。我们确定了多凸点势在小尺度范围内可以产生多峰功率谱，从而可以预测不同质量范围内原初黑洞的产生。我们还考虑了球形和椭圆形坍缩形成PBH的两种可能性。最后，我们讨论了由二阶线性标量微扰产生的标量诱导引力波。
2022-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from String Inflation
我们提出了一个单场弦暴胀模型，该模型允许在低质量区域产生原始黑洞，在那里它们可以占暗物质丰度的很大一部分。潜在的是典型的IIB型纤维通货膨胀模型，并具有在CMB尺度的平台和近拐点在大距离尺度的功率谱增强，由于一段时间的超慢滚动。基本参数的可调谐性是通过扫描弦景观来保证的，它们对量子校正的稳定性是通过有效的移位对称性来保证的。
2018-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes and oscillating gravitational waves in slow-roll and slow-climb inflation with an intermediate non-inflationary phase
我们提出了一个新的单场暴胀模型，在这个模型中，通常的慢卷暴胀通过一个短暂的中间非暴胀阶段加入到一个新的慢爬升和慢卷暴胀阶段。然后我们证明了在小尺度下原初曲率扰动可以增强，可以产生相当数量的原初黑洞（PBH），它们构成了暗物质的大部分，伴随PBH形成的标量度规扰动诱导的引力波波（GW）可以通过未来的GW实验检测到，最后但并非最不重要的是，我们的模型与最新的宇宙微波背景观测结果是一致的。值得注意的是，GW光谱在紫外区显示出独特的振荡特征，这源于短的非暴胀阶段。在GW谱中检测到这样的振荡可能表明在整个暴胀中存在这样一个非暴胀阶段，从而为我们提供了一个机会，揭示早期宇宙演化中的一个有趣时期，并将我们的模型与其他模型区分开来。
2020-09-01 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Anisotropies in Gauged Hybrid Inflation
研究了在规范混合暴胀模型中产生的本征各向异性，其中复杂的瀑布场在$U(1)$规范场下带电。原始的各向异性要么是在暴胀过程中主动产生的，要么是在瀑布过渡过程中由调制暴胀末端表面的不均匀性产生的。我们提出了一个一致的$δN$机制来计算各向异性功率谱和双谱。我们表明，原始的各向异性产生的表面结束的通货膨胀不依赖于e-折叠的数量，因此不会产生危险的大的各向异性与IR模式。此外，我们还可以找到一个参数空间，使暴胀结束时的表面产生的各向异性抵消暴胀过程中产生的各向异性，从而放松了IR各向异性对模型参数的约束。我们还证明了规范场涨落引起的功率谱是红色倾斜的，因此来自规范场的平均功率谱可以使总功率谱从蓝色变为红色。因此，混合暴胀一旦在$U(1)$场中测量，就可以与宇宙学观测相一致。
2014-05-15 astro-ph.CO hep-th
Issues on Generating Primordial Anisotropies at the End of Inflation
我们重新审视了在具有规范场的暴胀模型中暴胀结束时产生原始各向异性的想法。具体地说，我们考虑了荷电混合暴胀模型，其中瀑布场在U（1）规范场下荷电，因此暴胀结束的表面由暴胀子和规范场共同控制。适当地使用Δ N形式主义，我们发现，在膨胀结束时产生的各向异性从规范场波动的宇宙学尺度上的指数抑制。这是因为规范场在暴胀过程中呈指数级演化，而为了在暴胀结束时产生可观的各向异性，旁观者规范场必须被冻结和标度不变。我们认为，这是一个通用的功能，也就是说，一个不能产生可观察到的各向异性在年底内的FRW背景的通货膨胀。
2012-02-19 astro-ph.CO hep-th
Primordial Non-Gaussianity from G-inflation
关于相互作用的大量信息包含在原始曲率扰动的非高斯性中，这对于打破暴胀模型的简并性是必不可少的。我们研究了G-暴胀模型的原始双谱，预测原始标量功率谱中的尖峰和宽峰。数值计算了等边极限和压缩极限下的非高斯性参数$f_{\mathrm{NL}}$，证实了这两种模型的相容关系成立。即使$f_{\mathrm{NL}}$在功率谱到达峰值之前的尺度和功率谱中存在摆动的尺度处变大，它在峰值尺度处仍然是小的。因此，非高斯性对标量诱导次级引力波和原初黑洞丰度的贡献可以忽略不计。
2021-04-20 astro-ph.CO gr-qc
The Primordial Black Hole Formation from Single-Field Inflation is Still Not Ruled Out
针对最近出现在arXiv：2303.00341中的批评，我们认为，在早期宇宙中形成原始黑洞的标准场景基于单场膨胀中的超慢滚动阶段并不排除。
2023-03-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial bispectrum and trispectrum in multifield Dirac-Born-Infeld inflation
我们在参考文献arXiv：0907.2476 [hep-th]中解释了我们工作的动机和主要思想。我们提出了一个简单的多场Dirac Born Infeld暴胀模型，其双谱表现出等边和局部形状的线性组合，这通常被认为是单独的可能性。我们还指出了一个特别有趣的组成部分的原始三谱的存在。
2010-04-21 astro-ph.CO hep-th
Primordial Gravitational Waves from Inflation and Preheating
暴胀产生的原初引力波至少有三种宇宙背景：暴胀过程中产生的引力波，与量子模的拉伸有关;暴胀后剧烈预热阶段产生的引力波;以及如果暴胀以全局对称性破缺的方式结束（如混合暴胀），则与Goldstone模的自序有关。每种背景都有自己的具有特定特征的特征光谱。我们详细描述了额外的峰值在PGW背景预热的情况下，由于阿贝尔希格斯模型的混合通货膨胀后的宇宙弦的形成，通货膨胀结束的起源。然后，我们讨论了探测每一种引力波背景的前景，并用一种非常灵敏的探测器，即宇宙微波背景极化的局部B模式，来区分它们。
2010-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Magnetic Fields from the Post-Inflationary Universe
我们探讨宇宙学的磁场发生在后暴胀宇宙，当暴胀子振荡周围的潜在的最小值和宇宙是有效地由冷物质占主导地位。在再加热之前的这个时期，宇宙学背景可以显著地产生大尺度的磁场。通过考虑暴胀期间和暴胀之后的磁生作用，我们证明了在Mpc尺度上可以产生强于10^{-15} G的磁场，而不需要理论上的强耦合，也不需要产生太大的电场来支配宇宙。
2014-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chiral Primordial Gravitational Waves from Dilaton Induced Delayed Chromo-natural Inflation
我们研究了耦合到SU（2）规范场的介子和轴子驱动的暴胀。我们发现，由介子驱动的暴胀发生在暴胀的早期，在此期间，由于规范动力学函数的作用，规范场增长。当磁场的能量密度赶上电场的能量密度时，色自然暴胀在暴胀的后期占据主导地位，我们称之为延迟色自然暴胀。因此，由轴子和规范场驱动的延迟色自然暴胀是由轴子引起的。该模型的有趣结果是在小尺度上手征原初引力波的产生。由于规范场在暴胀的早期是惰性的，所以它与传统的色自然暴胀相比是可行的。我们发现的参数区域中的手征引力波产生的频率范围高于nHz，这是潜在的检测在未来的引力波干涉仪和脉冲星定时阵列，如DECIGO，eLISA和SKA。
2016-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Sound Speed Resonance during Inflation
我们报道了一种新的现象，即由具有振荡行为的声速参数引起的原初密度扰动的共振效应，这种共振效应一般可以导致早期宇宙中原初黑洞的形成.对于一般的暴胀子场，它能产生原初密度涨落，其传播受声速平方参数的控制。一旦这个参数在暴胀过程中达到一段时间的振荡特征，暴胀子场涨落上的显著非微扰共振效应在临界长度尺度附近发生，这导致原始功率谱中的显著峰值。凭借这种强大的机制，具有特定质量函数的原始黑洞可以在相当大的参数范围内产生足够的暗物质丰度。
2018-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pole inflation and primordial black holes formation in Starobinsky-like supergravity
我们通过在超势中加入一个全纯函数来扩展超引力中Starobinsky暴胀的Cecotti-Kallosh模型，以便在标量（曲率）扰动的功率谱中产生一个大的峰值。在我们的方法中，奇异非正则动力学项在很大程度上导致了暴胀（作为吸引子解），而超势则被设计用于产生原始黑洞。我们研究了（i）线性全纯函数，（ii）二次全纯函数和（iii）指数全纯函数的情况，讨论了暴胀和原初黑洞产生对这些函数的参数和初始条件的依赖性，并用我们的超势验证了暴胀的可行性.我们发现，一个有效的生产原始黑洞符合CMB测量是唯一可能的第二（ii）种情况。我们计算了产生的原始黑洞的质量，发现它们低于霍金（黑洞）蒸发极限，因此它们不可能是我们宇宙中当前暗物质的一部分。
2023-02-03 astro-ph.CO hep-th
A numerical approach to stochastic inflation and primordial black holes
某些宇宙暴胀模型在短尺度上产生强烈的宇宙学扰动，这些扰动可能在以后坍缩成原始的黑洞。为了找到这些强扰动和随之而来的黑洞的统计，有必要超越线性扰动理论。随机通货膨胀提供了一种考虑主要非线性效应的方法。在这篇文章中，我讨论了随机通货膨胀的数值计算的最新进展。数值方法可以比解析计算包含更多的非线性，并且可以应用于任何势的单场暴胀模型。
2021-10-20 astro-ph.CO gr-qc
Inflation and primordial non-Gaussianities of "generalized Galileons"
我们建立了宇宙学扰动理论，并研究了\cite{Deffayet:2011gz,horndeski}中提出的所谓“广义伽利略”的宇宙学意义。这是最一般的标量场理论，其拉格朗日包含导数高达二阶，同时保持二阶运动方程，并包含作为子情况$k$ -通货膨胀，$G$ -通货膨胀和许多其他模型。我们计算的原始曲率扰动的功率谱，发现通常的一致性关系的张量标量比$k$膨胀或完美流体模型的修改。最后，我们还计算了双谱，其中不包含新的形状以外的$k$ -通货膨胀。
2011-12-22 astro-ph.CO hep-th
Constraints on primordial curvature spectrum from primordial black holes and scalar-induced gravitational waves
原初黑洞和标量诱导引力波的观测数据可以在小尺度上约束原初曲率扰动。我们用一个破幂律形式来参数化原初曲率扰动，发现它与许多能产生原初黑洞的暴胀模型是一致的，如非最小导数耦合暴胀、标量-张量暴胀、Gauss-Bonnet暴胀和K/G暴胀.利用峰值理论计算了原初暗物质中原初黑洞的比例，得到了原初黑洞对破缺幂律形式的原初曲率功率谱的约束.实空间的礼帽和高斯窗函数被认为是。高斯窗函数对原曲率扰动幅度的约束比实空间礼帽窗函数的约束大3倍左右。给出了NANOGrav 12.5yrs数据集原始曲率扰动的约束条件，其中NANOGrav信号被假定为标量诱导的引力波，并且仅使用前5个频率点。
2023-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Non-Standard Primordial Clocks from Dynamical Mass in Alternative to Inflation Scenarios
在原始宇宙中，重场的振荡可以被看作是测量宇宙膨胀或收缩历史的标准钟。这些标准时钟提供了一种独立于模型的方式来区分通货膨胀和其他情况。然而，重场的质量可能不是一个恒定的质量，而是通过与里奇标量的非最小耦合或自相互作用动态产生的质量。在动力学产生的质量的情况下，重场的质量一般是哈勃量级的，因此在暴胀的情况下是依赖于时间的。我们表明，这种动态产生的质量条款可以被认为是非标准的原始时钟的替代通货膨胀，提供类似的振荡频率的标准时钟的通货膨胀。关于标度依赖性的附加信息可以将这种非标准时钟与标准时钟区分开。
2020-07-19 astro-ph.CO hep-th
Stability issues of nonlocal gravity during primordial inflation
本文研究了初始条件设定在原初暴胀阶段的非定域引力模型的宇宙学演化。我们特别研究了三种模型，即所谓的RT、RR和$Δ_4$模型，它们是我们小组以前介绍过的。我们发现，RR和$Δ_4$模型在通货膨胀期间也有一个稳定的演变。RT模型有一个明显的不稳定性，但我们表明，由于与膨胀尺度相比，与非局部项相关的尺度很小，这种不稳定性是无害的，并且RT模型即使在原始膨胀阶段设置初始条件也有可行的演变。
2018-11-29 astro-ph.CO hep-th
Primordial power spectra from $k$-inflation with curvature
我们调查的原始功率谱一般动力学膨胀模型，支持一个时期的动力学主导的弯曲宇宙的情况下。我们提出了推导的Mukhanov-Sasaki方程的非标准标量动力学拉格朗日，它体现了自己通过暴胀声速$c_s^2$。我们将Contaldi等人[1]和Thavanesan等人[2]中的解析近似推广到一般的动力学拉格朗日函数，并显示了$k$ -暴胀对曲率模型的原始功率谱的影响。特别是，在封闭宇宙的情况下，声速和曲率之间的相互作用导致功率谱的自然低波数截止。使用的分析近似，我们进一步表明，在不同时期的通货膨胀的结果在所得到的功率谱的共动曲率扰动的非衰减振荡的通货膨胀的声速之间的变化。
2022-06-24 astro-ph.CO gr-qc
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
