Gravitino Problem in Inflation Driven by Inflaton-Polonyi Kähler Coupling
讨论了由Kähler势而不是超势构造暴胀子势的暴胀模型中的宇宙引力子问题：一个代表性的模型是$\overline{\text{D}3}$诱导的几何暴胀.这类模型中的一个关键因素是在Kähler势中暴胀子和Polonyi（超光速破坏）场的耦合，这是建立暴胀子势所必需的。我们指出，同样的耦合让暴胀子占主导地位的衰变为一对暴胀子和引力子造成的引力子问题。我们提出了一些可能的解决方案，这个问题。
2017-12-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-thermal Gravitino Production in Tribrid Inflation
我们研究了超引力中三重暴胀后的非热引力子产生，三重暴胀是超对称混合暴胀的一种变体，其中三个场参与了暴胀模型，暴胀子场位于理论的物质部分。与传统的超对称混合暴胀相比，非热引力子的产生对暴胀模型施加了严格的限制，我们发现“非热引力子问题”在三重暴胀模型中一般不存在，主要是由于两个影响：（一）三重暴胀中的暴胀子（在膨胀之后）比瀑布场轻，后者具有第二个衰变通道，其速率比衰变成引力子的速率大得多。这降低了瀑布场衰变为引力子的分支比。(ii)暴胀子的衰变一般比瀑布场晚，并且在衰变时不会产生引力子。这导致瀑布场的衰变对引力子数量的稀释。这两种效应的结合通常会导致三重暴胀中引力子的产生大大减少。
2015-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs Inflation, Reheating and Gravitino Production in No-Scale Supersymmetric GUTs
我们扩展了我们以前在无标度超引力和大统一背景下对超对称希格斯暴胀的研究，包括基于翻转SU（5）和Pati-Salam群的模型。与之前的SU（5）大统一理论模型一样，这些模型产生了一类暴胀模型，其暴胀预测介于二次混沌暴胀和类斯塔宾斯基暴胀之间，同时避免了质子衰变极限的紧张。我们进一步分析了这些模型中的再加热过程，导出了与再加热温度无关的e折叠数。给出了宇宙微波背景扰动中标量倾斜和张量标量比的相应预言，并讨论了暴胀后引力子的产生。
2016-08-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Minimal Supergravity Inflation without Slow Gravitino
我们利用最近提出的立方幂零超场实现超引力暴胀的最小自由度：暴胀子，引力子和大质量引力子。作为一个优点，所得到的模型是免费的灾难性生产的引力子，由于其消失的传播速度。然而，该模型受到标准引力子问题的困扰，其可行性取决于宇宙的质谱和热历史。
2021-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hilltop Supernatural Inflation and Gravitino Problem
本文研究了山顶超自然暴胀模型的参数空间，并给出了在该模型中，即使同时考虑热产生机制和非热产生机制，也不存在引力子问题的区域。我们从大爆炸核合成的限制，使允许的再加热温度作为引力子质量的函数图。我们还绘制的约束时，引力子被假定为是稳定的，并发挥暗物质的作用。
2010-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Post-Inflationary Gravitino Production Revisited
我们在暴胀之后重新审视引力子的产生。作为第一步，我们审查的标准计算的引力子生产的热等离子体形成后暴胀再加热时，暴胀已经完全衰变结束。接下来，我们考虑在再加热完成之前的引力子产生，假设暴胀子衰变产物在仍然稀释时瞬间热化。然后，我们认为，瞬时热化一般是一个很好的近似，也表明，通过碰撞的膨胀衰变产物热化前的非热引力子生产的贡献是相对较小的。我们的最终估计的引力子熵比近似的标准计算引力子生产的后暴胀热等离子体假设总的瞬时衰变和热化在一个时间$t \simeq 1.2/Γ_ϕ$。最后，根据我们的计算，我们认为潜在的影响的引力子丰度的上限模型的通货膨胀，特别注意的情况下，在超对称Starobinsky模型的暴胀衰变。
2015-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sneutrino Hybrid Inflation and Nonthermal Leptogenesis
在超中微子混合暴胀中，参与跷跷板机制的一个右手中微子的超伴子扮演暴胀子场的角色。它在结束混合膨胀的“瀑布”相变后获得了大质量。在这一相变之后，超中微子暴胀子场的振荡可能主导宇宙，并通过非热轻子生成有效地产生宇宙的重子不对称性。我们调查的条件下，通货膨胀，与原始的扰动，按照最新的WMAP结果，以及成功的非热leptogenesis可以同时实现的sneutrino混合通货膨胀的情况。我们指出了成功的暴胀和leptogenesis对跷跷板参数的要求，即对Yukawa耦合和右手中微子的质量，并推导出预测的CMB观测值的右手中微子的质量和其他相关的模型参数。
2010-10-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Heavy gravitino in hybrid inflation
由于超势中的常数项，对于100 - 1000 TeV量级的大质量引力子，超对称混合暴胀模型可能需要对初始条件进行严格的调谐。我们提出了一个改进的混合暴胀模型，其中常数项在暴胀过程中被抑制，暴胀后通过用动力场代替常数项来产生。在这个修改后的模型中，成功的暴胀与大引力子质量一致的发生在初始条件下没有严重的调谐。来自宇宙弦的约束也放松了。
2013-06-25 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino Problem in Supergravity Chaotic Inflation and SUSY Breaking Scale after BICEP2
引力伴子一般由暴胀子衰变产生，这对暴胀模型以及超对称性破缺标度都有严格的限制。基于最近BICEP 2结果提出的混沌暴胀模型，我们重新审视了暴胀子衰变和超对称破缺场的引力子产生。我们研究了宇宙学约束的热和非热产生的引力子的引力子质量范围很广，并表明，只有三个允许的区域的引力子质量：$m_{3/2}\lesssim 16$ eV，$m_{3/2}\simeq 10$- $1000$ TeV和$m_{3/2}\gtrsim 10^{13}$ GeV。
2014-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino constraints on supergravity inflation
粒子物理学标准模型的超引力嵌入提供了现象学上动机良好且观测上可行的暴胀情景。我们研究了一类基于超共形框架的超引力暴胀模型，并讨论了再加热温度的限制，特别关注这些场景中固有的引力子问题。我们指出，最新的BICEP/Keck 95\%置信度轮廓内的参数空间的很大一部分可能已被排除的引力子约束，这取决于暴胀子的质量尺度。未来的飞行任务对标量光谱指数的精确测量可能最终排除其中一些情况。
2023-03-01 astro-ph.CO hep-ex 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
Eluding the Gravitino Overproduction in Inflaton Decay
众所周知，引力子是在暴胀子衰变过程中非热产生的，这排除了许多适用于大范围引力子质量的暴胀模型。我们发现，如果超对称破缺场比暴胀子轻得多，并且超对称破缺的动力学尺度比暴胀子质量大，那么引力子超生的约束可以大大放宽。特别是，我们表明，许多通货膨胀模型，然后成为与纯重力调解与O（100）TeV的引力子，自然解释了最近观察到的希格斯玻色子质量约为125 GeV的一致。
2012-11-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation induced by Gravitino Condensation in Supergravity
我们讨论了在超引力中由于超对称性的动力学自发破缺而产生的超希格斯效应引起的暴胀相的出现，其中暴胀子的作用由引力子凝聚起。与普朗克卫星CMB数据兼容的现实模型被发现在共形超引力场景中，动力学引力子质量与普朗克质量相比很小，这可能是由适当大小的非平凡真空期望值引起的。
2013-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Reheating and gravitino production in braneworld inflation
我们考虑的约束条件，可以施加在一个广泛的类通货膨胀模型在修改后的重力的情况下，弗里德曼方程被修改的包括$ρ^2$条款，其中$ρ$是总能量密度。特别地，我们得到了与暴胀结束相关的再加热温度和引力子丰度。虽然混沌暴胀和自然暴胀模型可以很容易地避免传统的引力子生产过剩的问题，我们表明，超对称混合暴胀模型（由F和D项驱动）不工作在$ρ^2$占主导地位的时代。我们还研究了在这种修改后的背景下由指数势驱动的通货膨胀，并表明引力子的产生被抑制到足以避免出现问题，尽管其他条件严重限制了这些模型。
2005-07-19 astro-ph hep-ph hep-th
Gravity Waves and Gravitino Dark Matter in $μ$-Hybrid Inflation
我们提出了一种新的超对称（更准确地说是$μ$ -）混合通货膨胀的局部U（1）或任何适当的扩展的最小超对称标准模型（MSSM）的基础上，也解决了$μ$问题。我们采用了一个合适的Kahler潜在的，有效地产生四次通货膨胀与非最小耦合重力。由于引力子大爆炸核合成（BBN）对再热温度（$T_r \lesssim 10^6$ GeV）的约束，并需要中性伴子LSP，张量标量比（$r$）有一个下限$r \gtrsim 0.004$。U（1）对称性破缺尺度介于$10^8$和$10^{12}$ GeV之间。我们还讨论了引力子暗物质的质量是几个GeV的情况。
2018-10-30 astro-ph.CO hep-ph
Shifted $μ$-hybrid inflation, gravitino dark matter, and observable gravity waves
我们在基于规范对称性$SU(4)_c \times SU(2)_L \times SU(2)_R$的现实模型中研究了超对称混合暴胀。最小超对称标准模型（MSSM）的$μ$项是继Dvali、Lazarides和Shafi之后，从MSSM电弱二重态耦合到在暴胀中起重要作用的规范单重态超场而产生的。通过安排$SU(4)_c \times SU(2)_L \times SU(2)_R$对称性沿着暴胀轨道被破坏，原始单极子被暴胀掉。详细讨论了（上述）$μ$耦合、引力子质量和膨胀后的再加热之间的相互作用。我们探索区域的参数空间，产生引力子暗物质和可观察到的重力波与张量标量比$r \sim 10^{-4}-10^{-3}$。
2021-03-08 astro-ph.CO hep-ph
Nonthermal leptogenesis via cosmological gravitational particle production is tested by inflationary gravitational waves
University of Manitoba（曼尼托巴大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）；Rice University（莱斯大学）；University of Winnipeg（温尼伯大学）
研究通过宇宙学引力波测试非热轻子生成机制，探讨宇宙膨胀与右手法 neutrinos 的尺度巧合，以及通过引力波信号验证模型的可行性。
2026-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on Gravitino Decay and the Scale of Inflation using CMB spectral distortions
如果局域超对称性是粒子物理学标准模型的正确延伸，那么在暴胀之后，早期宇宙中的引力子应该是由热等离子体在再加热过程中的散射产生的。它们的丰度与再加热温度的大小直接相关。引力伴子的寿命是固定的，它是质量的函数，对于寿命比宇宙年龄在红移$z\simeq 2\times 10^{6}$（或大致为$6\times 10^6{\rm s}$）的引力伴子，衰变产物会产生宇宙微波背景的光谱失真。目前可用的COBE/FIRAS限制光谱失真，在某些情况下，已经具有竞争力的宇宙学约束从原始核合成的一些引力子衰变的情况。我们展示了如何灵敏度限制$μ$和$y$失真，可以达到与当前的技术将改善约束，并可能排除了一个显着的部分引力子质量和通货膨胀再加热温度的参数空间。
2016-02-03 astro-ph.CO hep-ph
The Gravitino-Overproduction Problem in Inflationary Universe
我们表明，引力过剩生产问题是普遍存在的超引力暴胀模型。如果Kähler势非最小，暴胀子场一般地获得（有效）非零辅助场G_（？）暴胀子场然后衰变成一对引力子。我们广泛地研究了引力子质量在很大范围内对G_∞的宇宙学约束。对于许多暴胀模型，我们明确地估计了G_（？），并表明引力子-过度生产问题严重地限制了暴胀模型，除非存在K = κ/2这样的相互作用|ϕ| ^2 z^2 + h.c.被抑制（这里z是负责超对称性破缺的场）。我们发现，如果κ \sim为O（1），则其中许多已经被排除或即将被排除.
2006-08-18 astro-ph hep-ph hep-th
The gravitino abundance in supersymmetric `new' inflation models
我们认为，在一类“新的”通货膨胀模型，全球超对称性是一个很好的近似的真空涨落创造的引力子的丰度。紧接着暴胀后，引力子产生，数量密度由最近提出的方程由卡洛什等。（hep-th/9907124）和Giudice et.等（hep-ph/9907510）。除非再加热介入，否则创造可能继续，保持大约相同的数密度，直到哈勃参数下降到引力子质量以下。在任何情况下，真空涨落产生的引力子的丰度在参数空间的一个重要区域超过了热碰撞产生的引力子的丰度，导致更严格的宇宙学约束。
1999-12-12 astro-ph hep-ph hep-th
The equivalence theorem and the production of gravitinos after inflation
研究了螺旋度1/2引力伴子与Goldstinos的高能等价性，以计算在含时标量和引力背景下引力伴子的产生。我们推导出这种等价的运动方程，注意一些微妙之处，主要是由于外部来源，这是不存在的标准证明。我们还提出了朗道规范作为一个简化的替代通常的规范选择，无论是在实际计算和等价定理的证明。
2000-04-25 hep-ph hep-th
Prethermalization Production of Dark Matter
在暴胀结束时，暴胀子场衰减成最初非热的相对论粒子，最终热化。我们认为生产的暗物质从这个相对论等离子体，专注于预热阶段。我们发现，对于具有$n> 2$的产生横截面$σ(E)\sim E^n$，目前的暗物质丰度是在其祖先的预热阶段产生的。对于$n\le 2$，再加热过程中的熵产生使得非热对目前暗物质丰度的贡献小于热产生的贡献。作为具体的例子，我们验证了非热的贡献是无关的引力子生产在低尺度超对称模型（$n=0$），是占主导地位的引力子生产在高尺度超对称模型（$n=6$）。
2018-12-17 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino Production After Inflation
我们在宇宙学背景下研究引力子的产生。由于与振荡暴胀子场的相互作用和不存在共形不变性的综合效应，在暴胀后的预热过程中可以产生引力伴子。为了更好地理解引力子的共形性质，我们在SU（2，2）中重新表述了唯象超引力|1）对称方式。普朗克质量以及F项和D项通过我们称为共形子的超场的规范固定值出现。我们发现，在一般情况下，引力子生产的概率是不抑制的小引力耦合。这可能导致暴胀后大量产生引力子。引力子产生的新的非热机制的效率对基础理论的选择非常敏感。这可能会对某些类别的暴胀模型施加强有力的限制。
2000-06-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Hadronic decay of the gravitino in the early universe and its implications to inflation
我们讨论了引力子对大爆炸核合成（BBN）的影响，特别注意引力子的强子衰变模式。我们将看到引力子的强子衰变对BBN有显著的影响，并且在强子分支比相当大的情况下，得到了暴胀后再加热温度的严格上限。
2004-10-21 hep-ph
Gravitino Condensates in the Early Universe and Inflation
我们回顾了早期宇宙中通过超希格斯效应形成引力子凝聚的工作。这是一种既能使早期宇宙膨胀又能打破局部超对称性（超引力）的情形，完全独立于与外部物质的任何耦合。与（全局）超对称性破缺相关的戈尔茨坦模被引力子场“吃掉”，引力子场（通过自身的真空凝聚）变得巨大，并动态地破缺局部超对称性（超引力）。引力子凝聚与暴胀最自然的联系是以间接的方式进行的，通过Starobinsky暴胀型阶段。在破缺的超重力阶段，在弯曲的时空背景中，通过积分出大量的引力子自由度，引力子凝聚体的（量子）有效作用量的高阶曲率修正导致了宇宙膨胀的标量模式。该方案是在一个自然的和唯象相关的参数范围内，即大统一理论值的超对称性破缺能量标度和动力学诱导的引力子质量与普朗克数据唯象一致。
2014-12-19 gr-qc hep-ph hep-th
Pure Gravity Mediation and Chaotic Inflation in Supergravity
我们研究了超引力中的纯引力中介（或最小分裂超对称）与混沌暴胀模型的相容性。我们发现暴胀子的近似Z2宇称对于抑制热浴引力子的产生和获得一致的暴胀动力学是有用的。我们讨论了最轻的超对称粒子的产生，通过与近似Z2对称性的暴胀子的衰变，并发现，一个大的引力子质量是有利于避免最轻的超对称粒子的过度生产，而较低的引力子质量需要调整的参数。这可以解释为什么大自然选择了O（100）TeV而不是O（100）GeV的引力子质量。
2014-07-07 astro-ph.CO hep-ph
Einstein-Cartan pseudoscalaron inflation, reheating and nonthermal leptogenesis
Istituto Nazionale di Astrofisica, Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (INAF-IAPS)（意大利国家天体物理研究所，天体物理学与行星科学研究所）；Federal University of Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学）
本文研究了基于爱因斯坦-卡坦-霍尔茨引力的膨胀模型，结合标准模型I型锯齿扩展，展示了非热轻子生成作为产生宇宙质子不对称性的必要机制，且与最新宇宙学约束一致。
2026-11-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Trans-Planckian Censorship and Inflation in Grand Unified Theories
最近提出的trans-Planckian censorship猜想（TCC）相当于声称暴胀能量标度大于Lambda_inf^max ~ 10^9 GeV的暴胀模型属于沼泽地，即，不能嵌入到量子引力的一致性理论中。在本文中，我们指出这个约束在D项混合暴胀（DHI）中可以很容易地得到满足，这是超对称大统一背景下的一个动机良好的暴胀场景。在DHI中，原初标量功率谱的振幅来源于统一标度sqrt{xi} ~ 10^16 GeV量级的费耶特-伊利奥普洛斯项。与此同时，变矩效应导致相应规范耦合常数的上限为g_max ~ 10^-14。我们能够证明，这一约束转化为m_3/2^max ~ 10 MeV的引力子质量的上限，这打开了暗物质是由热产生的引力子解释的可能性，如果再加热温度接近T_reh ~ 100 TeV。有趣的是，最近在一个模型中导出了一个有点类似的引力子质量范围，该模型旨在用轴子精髓解释暗能量，并通过衰变的引力子暗物质解决哈勃张力。
2020-03-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational Waves and Gravitino Mass in No-Scale Supergravity Inflation with Polonyi Term
本文研究含非最小 Kähler 势与 Polonyi 项的无标度超引力暴胀模型，通过参数扫描识别可产生可观测引力波的参数点，并揭示 Polonyi 项可增强引力波能量密度且其与引力微子质量相关。
2023-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on models of inflation from the density perturbation and gravitino production
目前的数据要求光谱指数$n\gsim 0.95$处于类似1- $σ$的水平。如果这一下限继续存在，它将限制“新的”和“模块化的”通货膨胀模型，而将其提高到1.00将排除所有这些模型和许多其他模型。在暴胀之后，引力子由振荡场产生，直到哈勃参数低于引力子质量的“中间”时期，或者重新加热，以较早者为准。在很宽的参数空间范围内，这些引力子比来自热碰撞的引力子更丰富，导致更强的宇宙学约束。
2000-12-06 hep-ph
Reheating, thermalization and non-thermal gravitino production in MSSM inflation
在MSSM暴胀的框架下，通过耦合到UDD暴胀子（一种规范不变的方子组合）的场的衰变研究了物质和引力子的产生。在暴胀结束后，平坦方向在其势能的最小值附近振荡，每次振荡时约有56%的能量在穿过原点时转化为规范/高根诺和标量量子的爆发。这些粒子然后获得一个大的暴胀子VEV诱导的质量和微扰衰变成MSSM量子和引力子，通过瞬间预热非常有效地转移暴胀子能量。关于热化，我们表明，MSSM自由度热化非常快，但不是立即凭借的大真空期望值的暴胀，这打破了$SU(3)_C\times U(1)_Y$的对称性成一个剩余的$U(1)$。能量转移到MSSM量子是非常有效的，因为只有在$\mathcal{O}(40)$完成振荡后才能实现完全热化。因此，UDD暴胀提供了一个非常有效的宇宙再加热，其温度$T_{reh}=\mathcal{O}(10^8\mathrm{GeV})$允许例如几种重子生成机制。我们还计算了引力子数密度从微扰衰减的平坦方向和超对称多重态。我们发现引力子的产生量可以忽略不计，并且满足宇宙学的限制，如大爆炸核合成（BBN）和暗物质（DM）的限制。
2017-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inverted Hybrid Inflation as a solution to gravitino problems in Gravity Mediation
最近的研究发现，在引力介导的情况下，暴胀子的衰变和超对称场的破缺会产生大量的引力伴子。这些发现导致许多暴胀模型被排除在外，如混沌，（光滑）混合，拓扑和新的暴胀模型。在这种情况下，我们寻找了一个成功的暴胀模型，并发现“倒置”的混合暴胀模型可以通过它们独特的势形状来解决引力子过剩问题。此外，我们还发现该暴胀模型可以通过非热的轻子生成解释重子的不对称性，并且与WMAP的结果一致，即$n_s=0.951^{+0.015}_{-0.019}$和可忽略的张量标量比.
2007-10-12 hep-ph
Constraint on the gravitino mass in hybrid inflation
我们重新审视超引力下的F项混合暴胀模型。特别指出超势中的常数项对暴胀子动力学有重要影响。结果表明，混合通货膨胀模型遭受几个潜在的问题：调整的初始条件，引力子过剩生产和宇宙弦的形成，最小和非最小的Kahler潜力。这些问题只有在规范介导的超对称性破缺模型中才能避免，在这种模型中，引力子相对较轻，超势中的常数项并不重要。非热leptogenesis的情况下的影响也进行了描述。
2011-04-14 hep-ph
Volume modulus inflection point inflation and the gravitino mass problem
研究了几种以体积模量为膨胀子的拐点膨胀模型。考虑了含有两个或一个加基诺凝聚项的非微扰超势。结果表明，在暴胀过程中，如果至少有一个非微扰项具有正指数，引力子质量可能比哈勃尺度小得多。在这种模型中，必须考虑对Kahler势的高阶修正。这些修正被用来稳定在拐点附近的轴子方向的潜力。只有负指数的模型需要抬升，因此超对称破缺尺度高于暴胀尺度。这两种类型的模型的参数和初始条件的微调进行了详细分析。结果表明，重引力伴模型中的参数微调比轻引力伴模型中的参数微调强得多。结果表明，最近提出的含时势可以提供一个解决问题的初始条件，只有在模型与重引力子。这样的潜力不能用来放松微调的参数在任何模型，因为这将导致光谱指数的值远远超出实验范围。
2009-01-14 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitino Overproduction in Inflaton Decay
大多数暴胀模型最终都得到了真真空中暴胀子场的非零真空期望值，这在超引力中一般会导致暴胀子势的非零辅助场G_∞。我们证明了非零G_∞的存在引起暴胀子衰变为一对引力子，从而受到宇宙学的严格限制，特别是当引力子不稳定且质量在O（100）GeV \sim O（10）TeV范围内时。对于几个暴胀模型，我们显式地计算了G_∞的值，发现它们中的大多数都被排除或接近被排除在引力子质量的范围内。我们的结论是，在混沌暴胀中实现的G_∞为零的暴胀模型在某种意义上是有利的，因为它自然避免了潜在的引力子过度产生问题。
2006-04-25 astro-ph hep-ph hep-th
Sneutrino inflation in Gauss-Bonnet brane-world cosmology, the gravitino problem and leptogenesis
我们在膜世界的情况下讨论中微子暴胀。我们在兰德尔-桑德拉姆II型膜世界中工作，通过引入高斯-邦纳项（对弦论中有效作用量的修正）将其推广。我们发现，一个可行的暴胀模型得到适当的再加热温度，导致正确的重子不对称性，使引力子安全的宇宙学。在具体的实现中，我们满足所有的观测constants没有不自然的小汤川耦合所需的其他相关方法。
2005-11-11 hep-ph
Gravitino phenomenology and cosmological implications of supergravity
详细研究了原始宇宙中引力子的产生。在简要回顾了暴胀、超对称性和超引力之后，我们首先研究了重质量W玻色子在粒子热浴中再加热期间的散射。结果表明，该过程在截面中产生的项在一定尺度上最终导致么正性破缺。这是由于超重力顶点。我们表明，在壳层W的纵向极化成为强烈的相互作用在高能量极限，并列入图表与壳层标量的MSSM不取消的分歧。接下来，我们考虑一个标量场S的动力学和衰变为引力子，它在暴胀结束时开始在它的势中振荡。我们将S嵌入到具有亚稳真空的规范调解模型中，其中隐藏的扇区是O'Raifeartaigh类型。通过要求这样产生的引力子提供观测到的冷暗物质密度，我们修改了文献中以前的结果，并发现很容易解释引力子暗物质具有任意低的再加热温度。
2018-02-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation with racetrack superpotential and matter field
研究了几种具有跑道超势的体积模与物质场耦合的暴胀模型。特别是，它表明，两类赛道膨胀模型，鞍点和拐点的，可以构建在一个完全超对称的框架与物质场F-项作为超对称性的破缺和隆起的来源。考虑了F项超对称破缺的两种模型：Polonyi模型和量子修正的O 'Raifeartaigh模型。在前一种情况下，这两类赛道膨胀模型显着不同于相应的模型与非超对称隆升。主要的区别是暴胀子在物质场中占很大的优势。此外，与原始赛道模型相比，参数的微调是放松的。在赛道暴胀模型耦合到O 'Raifeartaigh模型的情况下，物质场近似与暴胀动力学解耦。在上述所有模型中，引力子质量在暴胀期间都大于哈勃尺度。引力子比哈勃尺度轻得多的可能性也进行了研究。用轻引力子构造体积模主导暴胀的模型是非常困难的。另一方面，暴胀动力学由物质场主导的模型相对简单，似乎更自然。
2010-02-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Matter and Inflation in $R+ζR^{2}$ Supergravity
众所周知，包含在$R+ζR^{2}$（超）引力中的引力自由度导致了斯塔罗宾斯基势，在普朗克数据支持的暴胀宇宙学的单场设置中。在这封信中，我们将讨论这个模型的另一个有趣的方面，与引力子的产生有关，重点是相应的质谱。假设超对称性在很高的尺度上破缺，超重引力子暗物质（SHGDM）和Starobinsky的暴胀可以相干地统一在一个$R+ζR^{2}$超引力中。引力伴子被认为是超对称粒子（LSP），并且在暴胀期间非热产生，反过来又起源于具有Starobinsky势的标量。引力伴子的质量随暴胀子场而变化，因此出现了超重引力伴子的连续谱。该理论是实现与$U(1)_{R}$规范对称性。然而，在弦UV完备中，$U(1)_{R}$对称性可以被非微扰弦瞬子破缺，而为了我们的场景的一致性，$U(1)_{R}$规范对称性破缺必须被破缺，以便产生引力子和规范子的软质量项。R-奇偶破坏算子可以在非微扰水平上产生。在宇宙学时间尺度上，引力子可以衰变为高能中微子和光子，这对高能宇宙射线实验具有重要意义。
2016-12-19 gr-qc hep-ph hep-th
Perturbative Reheating and Gravitino Production in Inflationary Models
暴胀结束时来自引力子束缚的低再热温度限制了与稀薄成因模型相关的重马约拉纳中微子的产生。然而，在暴胀结束时宇宙再加热的详细视图意味着再加热期间的最高温度$\Tmax$可以比最终再加热温度高几个数量级。这样就可以产生出轻生所需的重马约拉纳中微子。我们对再加热过程中的引力子产生及其对$\Tmax$的依赖性进行了补充计算。我们发现，重力子丰度在再加热过程中产生的四次电位是比较标准的估计再加热后产生的丰度和研究其后果leptogenesis。
2009-06-19 astro-ph hep-ph
Supersymmetry Breaking and Gravitino Production after Inflation in Modular Invariant Supergravity
利用弦激发的模不变超引力理论，研究了暴胀结束后的超对称破缺和引力子产生机制.超对称性的破缺主要是由暴胀子超场的F项引起的，在这个模型中，Goldstino被确定为暴胀子，并用数值方法证明了这一事实。利用正则化和对角化标量，计算了$T$和$Y$到引力子的衰变率。引力伴子的非热产生不是由暴胀子产生，因为暴胀子的质量比引力伴子轻，而是由模场$T$和标量场$Y$的衰变产生。由于再加热温度$T_R$约为$\sim O(10^{10})$ GeV量级，引力子的质量为$3.16 \times 10^{12}$ GeV，因此在宇宙再加热后不会再产生。引力子几乎是在暴胀结束后立即通过$Y$和$T$产生的，而不是暴胀子产生的。由于衰变时间显得非常快，引力子在宇宙的BBN阶段之前就消失了。如果超对称粒子是暗物质的候选者，那么引力子产生的最轻的超对称粒子（LSP）的效应对于更仔细的研究可能是重要的。
2010-03-16 hep-ph
Inflation and High-Scale Supersymmetry with an EeV Gravitino
我们考虑暴胀和超对称性破缺的背景下，一个极小模型的超对称性，其中唯一的“低”能量剩余的超对称性是引力子的顺序EeV的质量。在这个理论中，超对称性破缺的尺度高于暴胀子的质量，即m ~ 3 x 10^{13} GeV，所有的sfermion和gaugino质量也是如此。特别是，对于一个无标度的制定Starobinsky样的膨胀使用的体积模量T，我们表明，即使超对称性破缺规模是非常大的膨胀可以容纳。再加热是通过引力耦合到两个希格斯偶极子驱动的，并通过大的μ参数增强。这导致引力子冷暗物质的质量被限制在0.1 EeV $\lesssim m_{3/2} \lesssim 1000$ EeV的范围内。
2017-10-19 hep-ph
The goldstone and goldstino of supersymmetric inflation
我们构造了超对称暴胀的最小有效场论（EFT），它的场内容是一个实标量，时间平移破缺的Goldstone，和一个Weyl费米子，超对称性的Goldstino（SUSY）破缺.膨胀的背景可以被看作是一个单一的超对称性破坏部门，和自由度可以有效地参数化使用约束超场。我们的EFT由包含goldstino且满足X_NL^2 = 0的手征超场X_NL和包含goldstino和goldstone且满足X_NL B_NL = B_NL^3 = 0的实超场B_NL组成。我们匹配的结果，从我们的EFT形式主义现有的超对称性的结果打破了流体背景，表明goldstino传播亚光速。同样的效果也可以从幺正规范引力子作用量中得到，在将我们的EFT嵌入超引力之后。如果引力子质量是可比的哈勃尺度在通货膨胀期间，我们确定了一个新的参数EFT相关的引力子质量参数的时间依赖性阶段。我们简要地评论了Goldstino环对暴胀观测的主要贡献。
2015-10-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitino Production in the Inflationary Universe and the Effects on Big-Bang Nucleosynthesis
重新研究了暴胀宇宙中引力子的产生和衰变。假设引力子主要衰变为光子和光子，我们计算了再加热温度的上限。与以往的工作相比，我们在以下两个方面作了实质性的改进：（i）利用超引力拉格朗日量中的全相关项计算螺旋度$\pm\frac{3}{2}$引力子产生截面;（ii）通过数值求解Boltzmann方程得到高能光子谱。轻元素（D，T，$^3$ He，$^4$ He）的光离解导致了再加热温度的最严格上限，对于引力子质量为100 GeV-1 TeV的情况，该上限由（$10^{6}$ - $10^{9}$）GeV给出。另一方面，如果要求光子的当前质量密度小于临界密度，我们发现对于光子质量（10- 100）GeV，再加热温度必须小于（$10^{11}$ - $10^{12}$）GeV，而与引力子质量无关。还考虑了其他衰变通道的影响。
1995-04-19 hep-ph
Slow and Safe Gravitinos
有人认为，声速消失的暴胀超引力模型$c_s$导致引力子的产生率无限增长。我们考虑几种通货膨胀模型来描述$c_s = 0$的条件。在无约束的超场模型中，我们认为，混合的goldstino和inflatino在一个随时间变化的背景，防止不受控制的生产的纵向模式。如果存在一个与超对称破缺有关的幂零场，且该场具有约束${\bf S^2} =0$，即无sgoldstino-less模型，则上述结论不变.具有第二个正交约束${\bf S(Φ-\barΦ)} =0$的模型，其中$\bfΦ$是消除暴胀子的暴胀子超场，可能会遭受引力子的过度产生。然而，我们指出，这些模型可能是有问题的，如果这个约束源自UV拉格朗日，因为这可能需要使用更高的导数算子。这些模型也可能表现出其他病理，如$c_s > 1$，这是缺乏在理论与单一约束或无约束的领域。
2021-04-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Messenger inflation in gauge mediation and superWIMP dark matter
我们讨论了一个新的暴胀模型在最小规范介导的超对称破缺情形下的唯象可行性。在这个模型中，宇宙暴胀是沿着信使超多重态在平坦方向上实现的，而一个天然的暗物质候选者是类双星中性伴子在后期的非平衡衰变产生的引力伴子，这被称为超级WIMP方案。产生的引力子是温暖的，可以有一个大的自由流长度，从而在小尺度结构形成的尖点异常可以减轻。我们表明，标准模型希格斯玻色子质量的要求是$m_{h^0}=125.1$ GeV给出了宇宙微波背景光谱和信使质量$M$之间的关系。我们发现，对于e折叠数$N_e=60$，普朗克2018约束（TT，TE，EE+lowE+透镜+BK 15 +BAO，68%置信水平）给出了$M > 3.64\times 10^7$ GeV。引力子暗物质质量为$m_{3/2} < 5.8$ GeV，超对称破缺标度$Λ$在$(1.28-1.33)\times 10^6$ GeV范围内。预计未来的CMB观测将对这些参数提供更严格的限制。
2021-09-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation After Preheating
膨胀后的预热可能导致非热相变与对称性恢复。即使在再加热期间产生的波动的总能量密度与具有恢复对称性的状态中的真空能量相比相对较小，也可能发生这些相变。因此，在某些暴胀模型中，由于预热后的对称性恢复，我们会遇到第二个非热暴胀阶段。我们回顾了非热相变理论，并对二次暴胀阶段的膨胀因子作了预测。然后，我们提出的晶格模拟验证这些预测的结果，并讨论我们的结果可能产生的影响，在非热相变的拓扑缺陷形成的理论。
2000-04-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitino production in an inflationary Universe and implications for leptogenesis
模型的leptogenesis的约束下，低再热温度在年底的再热与引力子约束。然而，再加热的详细视图，其中再加热期间的最高温度，$\Tmax$，可以比再加热温度高出几个数量级，允许产生轻生所需的重马约拉纳中微子。但是，我们也必须考虑在这种情况下增强引力子产生的可能性。在这篇文章中，我们认为重力子生产过程中再加热，它对$\Tmax$的依赖，以及它的相关性leptogenesis。早期对引力子丰度的分析研究只考虑了再加热后辐射主导时代的引力子产生。我们发现，在再加热过程中产生的引力子丰度是可比的再加热后产生的。这将再热温度的上限降低了4/3倍。
2008-03-09 astro-ph hep-ph
Thermal inflation and baryogenesis in heavy gravitino scenario
我们提出了一个热膨胀模型，将阿弗莱克-丁leptogenesis在重引力子/模的情况下，解决了模诱导引力子的问题，同时产生正确的重子不对称性和遗迹暗物质密度。该模型涉及两个由超对称破缺相关的辐射修正稳定的单重态平坦方向，一个方向产生希格斯μ和B参数，另一个方向产生自发轻子数破坏的标度。暗物质是由最轻的平子提供的，如果模型假设具有U（1）_{PQ}对称性以解决强CP问题，则可以将其识别为轴子。我们推导出该模型满足来自大爆炸核合成和暗物质丰度的各种宇宙学约束的条件。
2009-09-25 hep-ph
Gravitino Decay into a Neutrino and a Sneutrino in the Inflationary Universe
研究了暴胀宇宙中产生的引力子。当引力子衰变为中微子和超中微子时，发射的高能中微子散射背景中微子，产生带电轻子（主要是电子和正电子），引起电磁级联，产生许多软光子。通过对玻尔兹曼方程组的积分，我们得到了高能中微子的能谱和高能光子的能谱。要求这些光子不应该改变宇宙中轻元素（D，$^3$ He，$^4$ He）的丰度，我们可以设定暴胀后再加热温度的严格上限。我们发现，$T_R \lesssim (10^{10}-10^{12})$ GeV的$m_{3/2}\sim (100\GEV - 1\TEV)$，这是更严格的约束比以前的作品。
1994-08-19 astro-ph hep-ph
Gravitino Production after Inflation in No-Scale Supergravity
利用一个已被证明能较好地解释WMAP观测的无标度超引力模型，研究了超对称破缺和暴胀结束后的预热机制。计算了引力子的非热产生率和超对称破缺机制。超对称破缺是由暴胀子超场单独触发的，在我们的模型中不发生超对称破缺场的交换。利用瞬时预热机制，通过暴胀子衰变为右手中微子，右手中微子又衰变为Higgs场等的过程，计算了暴胀子的预热温度。得到的引力子产额变量值较大，但由于原初引力子衰变非常快，预热温度低于引力子质量，对标准大爆炸核合成（BBN）方案的影响可以忽略不计。虽然从模场T中似乎出现了一个快子态，但它将通过假设模不变性的自发破缺来解决。无论事实是否是一个缺陷，我们强调，该模型似乎仍然是有效的现象。
2010-01-29 hep-ph
Gravitino and Polonyi production in supergravity
研究了在最小Starobinsky-Polonyi $\mathcal{N}=1$超引力中引力子和Polonyi粒子的产生，其中暴胀子属于一个有质量的矢量超多重态.我们的模型只有一个由Polonyi手征超场触发的自发超对称性破缺的尺度给出的自由参数。向量超多重态一般通过一个任意的实函数以非极小的方式进入作用。这个函数被用来产生Starobinsky模型的暴胀子标量势。我们的超引力模型可以被重新表述为阿贝尔超对称规范理论，其中矢量规范超场耦合到两个与超引力相互作用的手征超场（Higgs和Polonyi），其中$U(1)$规范对称性自发破缺。我们发现，Polonyi和gravitino粒子有效地产生在通货膨胀。暴胀后，暴胀子的微扰衰变也会产生迅速衰变为引力子的波隆尼粒子。因此，暴胀和暗物质的一个连贯的画面出现，其中暴胀后产生的引力子的丰度符合CMB作为超重暗物质（SHDM）候选者的限制。我们的方案避免了大爆炸核合成（BBN）和DM生产过剩的臭名昭著的引力子和Polonyi问题。
2020-07-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
$μ$-hybrid Inflation, Gravitino Dark Matter and Stochastic Gravitational Wave Background from Cosmic Strings
基于最小超对称标准模型的规范$U(1)_{B-L}$扩展，成功实现了超对称$μ$ -混合暴胀模型，其中软超对称破缺项起着重要作用.引力子暗物质成功的非热稀薄生成产生了$2 \times 10^{7} \lesssim T_R \lesssim 5 \times 10^{9}$ GeV范围内的再热温度。这对应于张量与标量比率的预测$2 \times 10^{-18} \lesssim r\lesssim 4 \times 10^{-13}$和标量谱指数运行的预测$-2 \times 10^{-6} \lesssim dn_s/d\ln k \lesssim -5 \times 10^{-11}$。$B-L$破坏尺度估计为$ 6 \times 10^{14}\lesssim M/ \text{GeV}\lesssim 10^{16}$，在普朗克2018年报告的标量光谱指数$n_s =0.9655$的中心值处计算。最后，在一个大统一理论设置的无量纲弦张力参数与亚稳态字符串是在$ 10^{-9} \lesssim Gμ_\text{cs} \lesssim 10^{-6}$的范围内对应的随机引力波背景躺在最近的NANOGrav 12.5年的数据的2 $σ$范围内。
2022-06-01 astro-ph.CO hep-ph
