Quintessential inflation: A unified scenario of inflation and dark energy
典型暴胀通过单个标量场统一了暴胀和后期加速。我们已经讨论过这样一种情形,即正则和非正则标量场。标量场在暴胀期间表现为暴胀子场,在后期表现为精粹场。此外,模型的预测已与最近的普朗克数据进行了比较。
2018-01-10 astro-ph.CO gr-qc
Effective Field Theory of Cosmological Perturbations
宇宙学扰动的有效场论源于将宇宙学背景解视为时间平移自发破缺的状态,并将(绝热)扰动视为相关的南武-戈德斯通模式。有了这个见解,人们就可以系统地发展出暴胀过程中宇宙学扰动的理论,并且稍加修改,也可以全面概括地描述暗能量的引力相互作用,这与晚期宇宙学有关。形式主义显示了一套独特的拉格朗日算子,其中包含越来越多的宇宙学扰动和衍生物。我们给出了一个介绍性的描述与破缺的规范对称性的理论的酉规范形式主义-这使得写下来的最一般的拉格朗日-和Stueckelberg“技巧”-这使得恢复规范不变性,使标量场明确。我们将展示如何将这种形式主义的重力和宇宙学,我们重现的详细分析的行动中的ADM变量。我们还回顾了暴胀和暗能量的一些基本应用。
2013-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Simple cosmological model with inflation and late times acceleration
在多项式Palatini宇宙学的框架下,我们研究了一个简单的爱因斯坦坐标系下的均匀各向同性宇宙模型。我们发现在这个模型中,宇宙演化过程中出现了早期的暴胀和晚期的膨胀加速阶段。在此框架下,我们得到了具有标量场形式的物质和暗能量的Friedmann方程,其势的形式由FRW度规的Ricci标量以协变的方式确定。物质和暗能量的能量密度也通过Ricci标量参数化。早期的暴胀只在物质的能量密度的极小部分时才能得到。物质与暗能量之间存在相互作用,因为暗能量是衰减的。为了刻画暴胀,我们用Ricci标量计算了慢滚参数和常滚参数。我们发现了暗能量密度随宇宙时间变化的一个特征行为,它遵循logistic-like曲线,该曲线插入两个几乎恒定值的相位。从所需的$N$ -折叠数中,我们发现了模型参数的一个界限。
2017-08-16 astro-ph.CO gr-qc
Nonminimal Couplings in the Early Universe: Multifield Models of Inflation and the Latest Observations
宇宙暴胀的模型表明,我们的宇宙经历了一个加速膨胀的早期阶段,由一个或多个标量场的动力学驱动。暴胀模型对几个可观测的量做出具体的定量预测,包括宇宙微波背景辐射中温度各向异性的特殊模式。高能物理的现实模型包括许多高能标量场。此外,我们可以预期这些场与时空曲率有非最小耦合。这样的耦合是相当普遍的,在弯曲时空中量子化标量场时作为重整化反项出现。在这一章中,我回顾了最近的研究一般类的多场暴胀模型与非最小耦合。这类模型表现出强吸引子行为:在广泛的耦合和初始条件下,场在大部分暴胀中沿着单场轨迹演化。因此,在相空间和参数空间的大范围内,这类模型对最近观测的“甜蜜点”内的可观测量产生了稳健的预测。
2016-05-07 astro-ph.CO gr-qc
Towards the unification of late-time acceleration and inflation by k-essence model
基于最近在arXiv:1001.0220 [hep-th]中提出的k-本质模型的重建公式,我们明确地构造了统一早期宇宙晚期加速和暴胀的宇宙学模型.
2010-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Palatini quadratic gravity: spontaneous breaking of gauged scale symmetry and inflation
我们研究了Palatini形式下的二次引力$R^2+R_{[μν]}^2$,其中连接和度规是独立的.这个作用量具有外尔规范场$v_μ= (\tildeΓ_μ-Γ_μ)/2$的{ \it规范}标度对称性(也称为外尔规范对称性),其中$\tildeΓ_μ$($Γ_μ$)分别是Palatini(Levi-Civita)连接的迹。由于$R_{[μν]}^2$项充当$v_μ$的规范动力学项,因此基础几何是非度量的。我们表明,这个理论有一个优雅的规范尺度对称性和质量产生的自发破缺的情况下,物质,必要的标量场($ϕ$)是不添加特设的,但从$R^2$长期“提取”。规范场通过吸收施图克尔伯格场的导数项$\partial_μ\lnϕ$而变得有质量。在破缺相,我们发现$v_μ$的爱因斯坦-普罗卡作用量与普朗克尺度$M\sim \langleϕ\rangle$成正比,并且有一个正的宇宙学常数。在这个尺度之下,$v_μ$方程组,连接变成列维-奇维塔,度量性和爱因斯坦引力被恢复。这些结果在Palatini连接的非最小耦合标量场(类Higgs)存在下仍然有效,并计算了势。在这种情况下,理论给出了成功的暴胀和当前谱指数$n_s$(在$95\%$ CL)和N=60倍时张量标量比$0.007\leq r \leq 0.01$的具体预测。由于不同的非度规性,$r$的这个值比类似对称性的外尔二次引力的暴胀稍大。这建立了非…
2020-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
A unified geometric description of the Universe: from inflation to late-time acceleration without an inflaton nor a cosmological constant
我们提出了一个由引力理论产生的宇宙学模型,它具有一个无限高的高阶曲率不变量,可以再现宇宙的整个演化:从暴胀到晚期加速,而不需要调用暴胀子或宇宙学常数。这个理论是爱因斯坦式的。弗里德曼-勒迈特-罗伯逊-沃克度规的场方程是二阶的,并且可以再现与低红移时宇宙学常数提供的加速度一致的晚期演化。我们的研究结果迫使我们重新解释暗能量的本质,成为一种完全继承自时空几何的机制。
2022-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
What is needed of a scalar field if it is to unify inflation and late time acceleration ?
典型暴胀是指使用单个标量场来描述暴胀和后期加速的场景。这篇评论致力于典型通货膨胀的框架,重点是形式主义的基石。一致的统一的通货膨胀和后期的时间加速使用一个单一的标量场要求一个浅场电位最初其次是陡峭的行为之后,浅再次围绕本时代。标量场不干扰热历史的要求决定了后暴胀时代势的陡峭性质,并进一步限制了后期物理与初始条件无关。我们详细描述了标度和渐近标度解以及从标度区退出到后期加速的机制。审查包括重新审视缩放解决方案,这是通货膨胀和后期加速统一的主题的核心。在退出机制方面,我们特别注意了大质量中微子物质与标量场的耦合,这种耦合是动态建立的,可以引起后期的加速。本文给出了耦合情况下标量场动力学的详细解析处理。我们简要地讨论了典型暴胀的显著特征,即从暴胀到动力学状态过渡期间产生的重力波的蓝色光谱。
2022-03-20 gr-qc
Weyl gauge symmetry and its spontaneous breaking in Standard Model and inflation
我们讨论了局部(规范)Weyl对称性及其自发破缺,并将其应用于标准模型(SM)和暴胀之外的模型构建。在标量场与里奇标量的非最小耦合的模型中,共形不变,正牛顿常数的标量场vev的自发产生需要标量场的负动力学项,反之亦然。这在具有附加外尔规范对称性的模型中自然是可以避免的。外尔规范场$ω_μ$耦合到类SM拉格朗日量的标量扇区,但不耦合到费米子扇区。场$ω_μ$经历了一个施图克尔伯格机制,并在标量扇区中“吃掉”(径向模式)可能是戈德斯通场(标量场$ρ$)后变得巨大。在$ω_μ$退耦之前,该声子可以作为UV调节剂,在{ \it量子}水平上保持Weyl对称性,与解决层次问题有关.解耦后的$ω_μ$,标量势仅取决于剩余的(角变量)标量场,可以是希格斯场,暴胀子等,我们表明,成功的通货膨胀,然后与这些标量场之一确定为暴胀子。虽然我们的方法是在黎曼几何中导出的,但为了避免鬼,引入了$ω_μ$,自然的框架是Weyl几何,对于相同的物质光谱,它可以产生相同的拉格朗日,直到总导数。
2019-04-24 gr-qc hep-ph hep-th
Dynamical Dark Energy from $F(R)$ Gravity Models Unifying Inflation with Dark Energy: Confronting the Latest Observational Data
本文研究一类可统一描述暴胀与暗能量的$F(R)$引力模型,利用普朗克、Pantheon plus、DESI、BAO及SH0ES等最新观测数据检验其可行性,发现其中两个模型在统计上优于$Λ$-冷暗物质模型。
2025-09-20 astro-ph.CO gr-qc
Non-singular modified gravity unifying inflation with late-time acceleration and universality of viscous ratio bound in F(R) theory
综述了四维F(R)-引力的基本宇宙学性质,包括FRW运动方程及其加速解、广义流体和标量-张量表示。给出了宇宙学重建方程,讨论了宇宙学解稳定的条件。综述了暴胀与暗能量时代统一的现实F(R)模型。研究了通过引入R^2项来避免有限时间未来奇点的问题。提出了统一早期暴胀和晚期加速的新的现实非奇异F(R)-引力。在这样的模型中,暴胀时代的退出可能是由引力情景引起的。证明了五维F(R)-引力作为非微扰的弦有效作用量导致了粘性束缚比的普适关系。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
How does SU($N$)-natural inflation isotropize the universe?
研究了SU($N$)规范场耦合的赝标暴胀系统的均匀各向异性动力学。为了了解初始各向异性宇宙在这样的暴胀模型中是如何各向同性的,我们导出了在Bianchi I型几何中获得轴对称SU($N$)规范场组态的方程,并讨论了一种确定其各向同性子集的方法,这些子集是其后期吸引子的候选者.每个各向同性解由SU($N$)代数的相应SU(2)子代数表征。数值结果表明,在SU(3)规范场的情况下,各向同性宇宙是一个普适的晚时吸引子。有趣的是,我们发现在暴胀过程中,由不同SU(2)子代数表征的两种不同规范场组态之间会发生跃迁。我们澄清了这种情况发生的条件。这种转变可能会在宇宙微波背景和原始引力波背景上留下可观测的印记。
2023-02-10 astro-ph.CO gr-qc
Open EFTs, IR Effects and Late-Time Resummations: Systematic Corrections in Stochastic Inflation
虽然简单的暴胀模型很好地描述了宇宙微波背景,但它们的修正经常受到红外效应的困扰,这阻碍了对后期行为的可靠计算。我们适应宇宙学工具,旨在解决其他物理系统中的类似问题,目标是做出可靠的后期暴胀预测。主要的工具是开放式EFT,它在通货膨胀的情况下减少到随机通货膨胀加上可计算的修正。我们将其应用于一个简单的通货膨胀模型,该模型足够复杂,具有危险的IR行为,但又足够简单,可以推断后期行为。我们发现标准的随机通货膨胀预测的噪声和漂移的修正,我们发现这些修正确保这两个数量的IR有限性。超哈勃场涨落的后期概率分布${\cal P}(ϕ)$是噪声和漂移的函数,因此它们也是IR有限的。我们比较我们的结果与其他方法(如大型$N$模型),发现他们同意时,这些模型是可靠的。在所有情况下,我们可以详细探索,我们发现IR长期效应描述了小扰动的缓慢积累,以产生大的影响:场的后期概率分布的显着扭曲。但是,与此相关的能量密度在后期仅为$H^4$量级,因此{ \em not}会产生剧烈的引力反作用。
2015-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified Gravity Theories on a Nutshell: Inflation, Bounce and Late-time Evolution
本文系统地回顾了宇宙学中修正引力的一些标准问题和最新进展,重点介绍了暴胀宇宙学、弹跳宇宙学和晚时加速时代。特别是,我们提出了标准的修改重力理论的代表,如$F(R)$,$F(\mathcal{G})$和$F(T)$重力理论的形式主义,但也出现在文献中的几个替代理论的建议,在过去的十年。我们强调为这些理论发展的形式主义,并解释这些理论如何被认为是对我们宇宙的可行描述。使用这些理论,我们提出了如何在这些理论的背景下,一个可行的通货膨胀时代可以产生,与可行性被证明,如果与最新的观测数据的兼容性实现。我们还展示了如何弹跳宇宙学实际上可以描述这些理论。在此基础上,我们利用修正的引力理论体系系统地讨论了暗能量时代的几个定性特征,并批判性地讨论了如何在修正的引力理论框架下统一描述暴胀和暗能量时代.最后,我们还讨论了一些天体物理解的背景下修改的重力,这些解决方案的几个定性特征。本综述的目的是收集不同的修正引力技术,并形成一个虚拟的修正引力“工具箱”,其中将包含在各种形式的修正引力背景下关于暴胀、暗能量和弹跳宇宙学的所有必要信息。
2021-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Regularized stress tensor of vector fields in de Sitter space
本文通过最小减除规则对德西特空间中 Stueckelberg 矢量场的真空应力张量进行绝热正则化,得到收敛且满足协变守恒的正能量密度结果,并将其认定为驱动德西特暴胀的宇宙学常数。
2025-04-14 gr-qc math-ph math.MP
The unification of inflation and late-time acceleration in the frame of $k$-essence
利用重建公式,我们明确地构造了$k$ -本质模型,它用一个标量场统一了早期宇宙的暴胀和现在宇宙的晚期加速膨胀.由于高阶导数项的存在,描述统一的解在解空间中是稳定的,从而放松了对初始条件的限制。高阶导数项也消除了快子。因此,我们可以建立一个描述时间发展的模型,这是由于快子的不稳定性或存在而不能用通常的正则标量场的暴胀子或精粹模型来实现的。我们还提出了由标量场的能量密度变化引起的量子效应的再加热机制。
2011-04-04 astro-ph.CO 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
Loop Quantum Cosmology Scalar Field Models
在这项工作中,我们使用圈量子宇宙学修改标量张量重建技术,以调查如何反弹和暴胀宇宙学可以实现。对于暴胀宇宙学,我们将有兴趣实现中间暴胀和IV型奇异暴胀,而对于弹跳宇宙学,我们将实现超弹跳和对称弹跳。在所有情况下,我们将找到LQC完整性校正的标量张量理论的动力学项和相应的标量势。此外,我们将包括一个有效的状态方程的研究,强调在早期和晚期的时代。正如我们所证明的那样,在某些情况下,在晚时间时代可能有一个接近德西特的状态方程,这一结果可以解释为晚时间加速时代的描述。此外,在所有情况下,我们将检查的LQC完整性校正的标量张量理论的动力学稳定性,我们将面对的结果与那些来自相应的经典动力学稳定性理论。最吸引人的宇宙学方案是IV型奇异暴胀方案,其中奇点可能发生在晚期时代。正如我们所证明的,对于这个模型,在暗能量时代,发生了从非幻影到幻影暗能量时代的转变。
2018-01-08 astro-ph.CO gr-qc
On the oscillation-driven cosmological expansion at the post-inflation stage
研究了膨胀宇宙中暴胀子标量场围绕奇异势极小值振荡的动力学。得到了描述宇宙膨胀晚期的渐近公式。文中还简要讨论了振荡的稳定性问题和有关的场分裂现象。
2016-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Unification of the inflation with late-time acceleration in Born-Infeld-$f(R)$ gravity
我们研究了Born-Infeld- $f(R)$引力在无物质条件下的加速动力学。在我们的工作中(A. N. Makarenko,S. Odintsov,G.J. Olmo,Phys.Lett. B734(2014)36,[arXiv:1403.2850])它最终是从上述理论导出的任何暗能量宇宙学。在这封信中,我们应用(arXiv:1403.2850)的技术来证明Born-Infeld- $f(R)$引力可以描述非常现实的宇宙,承认早期暴胀与晚期加速度的统一。具体地说,周期性和非周期性行为的演化被认为有可能在早期或晚期跨越幻影分界线。
2014-06-06 gr-qc
Stability of cylindrical thin shell wormhole during evolution of universe from inflation to late time acceleration
本文研究了宇宙从暴胀期到后期加速期演化过程中圆柱形虫洞的稳定性。我们表明,有两种类型的圆柱形虫洞。第一种类型是在k个黑F弦转变为BIon组态的对应点产生的。这个虫洞将能量从额外的维度转移到我们的宇宙中,导致膨胀,失去能量并消失。第二种圆柱形虫洞是由超光速粒子势产生的,并导致了一个新的加速阶段。结果表明,在这个时期,虫洞参数的增长速度超过了尺度因子的增长速度,在撕裂时刻超过了尺度因子的增长速度,在大撕裂奇点处导致了宇宙的毁灭。
2015-02-13 gr-qc
Entropic cosmology: a unified model of inflation and late-time acceleration
全息被认为是量子广义相对论最有前途的描述之一。我们提出了一个包含两个全息屏幕的宇宙学系统模型,发现它们的平衡态正好产生一个标准的Friedmann-Robertson-Walker宇宙。我们讨论了它的宇宙学意义,考虑到高阶量子修正和量子性质的地平线蒸发。我们将证明这个模型可以在高能尺度上产生全息暴胀,并以统一的方法实现后期加速。我们测试我们的模型从超新星Ia观测,发现它可以给一个很好的拟合的数据。
2010-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Connecting inflation with late cosmic acceleration by particle production
一个连续的过程中创造的粒子被调查之间的可能联系的暴胀阶段与后期宇宙加速。在这个模型中,暴胀时代的发生是由于相对论粒子的连续和快速的创造过程,而最近的加速阶段是由引力场作用于量子真空的非相对论物质创造所驱动的,这最终导致有效的状态方程小于$-1$。因此,解释最近的结果,有利于幻影动力学,而不需要任何修改的引力理论已被提出。最后,我们用Ia型超新星的观测数据、哈勃参数的历史、重子声学振荡和宇宙微波背景对模型进行了验证。
2016-04-26 gr-qc
Unifying Inflation with early and late Dark Energy in Multi-Fields: Spontaneously broken scale invariant TMT
本文讨论了一个统一的三个平坦区多标量场模型。这三个平坦的区域分别是暴胀、早期和晚期的暗能量时期。势是由非黎曼积分测度(或两测度理论(TMT))产生的标度不变性的自发破缺而得到的,我们通过指数势定义了标量场与不同测度的标度不变性耦合.当对定义度量的字段进行积分时,会发生尺度不变性的自发破坏。当转到爱因斯坦框架时,我们得到:(i)具有三个平坦区域的标量场的有效势,其允许统一描述早期宇宙膨胀(在较高能量密度平坦区域中)以及可以用双相实现的当前暗能量时代,即,在两个平坦的区域。(ii)在慢卷暴胀中,只有一个场组合,即在尺度变换下变换的“介子”,具有非平凡动力学,正交场组合,即尺度不变的保持不变。(iv)在宇宙晚期,我们定义了暗物质与暗子的尺度不变耦合。这些耦合定义了一个物质诱导的势能,并将这个势能极值化,确定了标度不变的标量场,而暗物质的所有奇异的非正则行为以及任何可能的$5^{th}$力都消失了。(v)我们计算了在这些条件下的晚期宇宙的演化与实现两种不同的可能实现的$Λ$ CDM类型的方案取决于在晚期宇宙的平坦区域。这两个阶段可能出现在宇宙历史的不同时期。(vi)从普朗克数据中,我们找到了在暴胀时期对参数的约束,这些值被用来获得与当前时期相关的约束。
2022-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unified early and late Universe cosmology through dissipative effects in steep quintessential inflation potential models
通过利用一类陡峭的指数型的潜力,这是最近被用来描述典型的通货膨胀,我们展示了如何一个统一的图片为通货膨胀,暗能量和暗物质可以出现完全通过耗散效应。耗散提供了一种方法来扩展这些势的更大类的适用性,在这个意义上,导致一致的早期宇宙暴胀图片和生产与普朗克遗留数据一致的观测值。同样,耗散效应导致暗物质的产生具有一致的丰度,并且在宇宙的最近时间,驱动标量经典场的势能再次占主导地位,基本上模仿了今天的宇宙学常数,所有宇宙学参数与观测结果一致。早期和晚期的宇宙都是相互联系的,并且在这两者之间没有kination时期。
2019-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unifying inflation with late-time acceleration in BIonic system
在这项研究中,我们提出了一个新的模型,允许统一的膨胀,减速和加速阶段的膨胀历史的仿生系统。在这个模型中,一开始,有$k$黑色基本弦在相应的点过渡到BIon配置。在这一点上,两个宇宙膜和宇宙反膜已经产生,通过一个虫洞相互作用并膨胀。随着温度的降低,这个虫洞的能量流入宇宙膜,导致暴胀。不久之后,虫洞死亡,膨胀结束,减速时期开始。随着两个宇宙膜和反膜的接近,快子诞生、成长并导致一个新的虫洞的产生。此时,两个宇宙膜和反膜重新连接,宇宙的后期加速时代开始了。我们将我们的模型与以前的统一幻影模型和观测数据进行了比较,得到了一些宇宙学参数,如温度随时间的变化。我们还发现,减速参数是负的,在膨胀和后期的加速时期和减速时期的积极。这意味着我们的模型与以前的预测和宇宙学实验是一致的。
2015-05-18 gr-qc
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
Inflationary Constraints on Late Time Modulus Dominated Cosmology
我们认为,在宇宙学的情况下,密度扰动所产生的暴胀场的量子涨落在早期的后期动力学涉及的模量,首先占主导地位的能量密度的宇宙,然后衰变重新加热可见部门。通过考察从枢轴模的视界出口到现在的宇宙能量密度的演化,以及模场通过普朗克抑制相互作用衰减的事实,我们得到了一个关系,它将模的质量、暴胀观测量/参数和暴胀后再加热阶段的广泛特征联系起来。当考虑到一般的期望再加热和膨胀后的模量的初始场位移时,该关系给出了模量的最小质量的约束。对于一个大类的模型,得到的界限(普朗克数据的中心值)可以比“宇宙学模量问题”的界限强得多。
2015-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessential inflation with canonical and noncanonical scalar fields and Planck 2015 results
我们研究两类典型的通货膨胀模型,以及非典型的标量场的基础上。特别是,通过引入比标准指数更陡的势能,我们构建了可以产生成功的暴胀阶段的模型,其特征与普朗克2015年的结果一致。此外,利用标量场与大质量中微子物质的非最小耦合,我们得到了宇宙的标准热历史,晚期宇宙加速是宇宙演化的最后阶段。在这两种情况下,通货膨胀和后期加速都通过跟踪解决方案连接起来。
2015-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized unimodular gravity as a form of k-essence
我们考虑修改的广义相对论的特点是一个特殊的非协变约束的度量系数,有效地产生一个完美的流体类型的物质应力张量的爱因斯坦方程。这类改进的引力模型包括最近提出的广义么模引力(GUMG)理论及其最简单的版本--么模引力(UMG)。我们使这些重力模型协变通过引入四个Stueckelberg领域,并表明,在广义么模重力的情况下,这些领域动态解耦。这意味着广义幺模引力的协变形式在动力学上等价于具有特定拉格朗日量的k-本质理论,该拉格朗日量可以由GUMG理论的参数重构。我们提供的例子,这样的重建可以明确地完成,并简要讨论了超出GUMG,自引力媒体模型相关的理论。比较了GUMG k-暴胀与动态惰性k-本征场的库斯库顿模型,讨论了GUMG产生于有效场论的原因。
2020-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Late-time acceleration and inflation in a Poincaré gauge cosmological model
本文在庞加莱规范宇宙学(PGC)框架下研究了一个自洽模型,它能将Starobinsky暴胀和$Λ$ CDM模型统一起来,而不需要额外的暴胀子和"暗能量“.我们从一般的九参数PGC拉格朗日量出发,在拉格朗日参数满足一定的无鬼和无快子条件下,得到了两个类弗里德曼解析解。标量挠率$h$确定的解与早期的Starobinsky宇宙学一致,而赝标量挠率$f$确定的解自然包含一个常数的"暗能量"密度$3(α-1)^2/8B_0$,它覆盖了晚期的$Λ$ CDM模型.根据最新的观测资料,估计了自然单位下的参数$α-1\simeq 8.07\times10^{-56}$、$B_0\simeq5.76\times10^{-28}GeV^{-2}$的大小。
2019-08-05 gr-qc
Impact of generalized dissipative coefficient on warm inflationary dynamics in the light of latest Planck data
本文研究了修正的Chaubergin气体的热膨胀情形。我们认为暴胀膨胀是由一个标准标量场驱动的,它的衰变比$Γ$与标量场$ϕ$和热浴温度$T$具有一般的幂律关系.通过假设尺度因子$a(t)$在宇宙时间中的指数幂律依赖性,对应于中间暴胀模型,考虑到我们的模型按照(i)弱耗散区和(ii)强耗散区演化,我们求解了背景动力学和微扰动力学。具体来说,我们找到明确的表达式耗散系数,标量势,和相关的通货膨胀观测的标量功率谱,标量谱指数,和张量标量比。通过考虑暖暴胀的必要条件来约束表征我们模型的自由参数,模型的条件根据弱耗散或强耗散机制演化,以及2015年普朗克通过$n_s-r$平面的结果。
2017-09-29 gr-qc
Unifying of Inflation with Early and Late Dark Energy Epochs in Axion $F(R)$ Gravity
我们提供了一个理论模型的$F(R)$引力,它是可能的,以统一的方式描述通货膨胀,早期和晚期的暗能量时代,在存在的光轴子粒子,它扮演的角色的暗物质组成的宇宙。特别是,早期的现象学是由$R^2$项占主导地位,而其他条款$f(R)$的存在,确保早期和晚期的暗能量时代的发生。暴胀现象与普朗克2018年的暴胀数据是相容的,而晚期暗能量时代与普朗克2018年对宇宙学参数的约束是相容的。此外,该模型表现出一个早期的暗能量时代,大约在$z\sim 2.5$,其次是减速时代,这开始于大约$z\sim 1.5$,这反过来又是一个后期的暗能量时代的红移$z\sim 0.5$,这持续了大约50亿年到现在的时间。我们的模型的一个显著特点是,暗能量时代是免费的暗能量振荡,至少在红移间隔$z=[0,10]$。此外,我们还讨论了与$z\sim 2.34$观测数据有关的几个特征,文献中存在红移复杂的观测数据。此外,在文章的最后给出了用Python 3编写的暗能量现象学的数字代码。最后,该模型还有另一个有趣的特性,即在红移间隔$z\sim [2,2.6]$中哈勃速率值的突然跳跃,其值突然增加,然后减少,直到$z\sim 0$。
2021-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bridging between reheating and late-time observations in quintessential inflation
本文通过从现在回溯暴胀场演化,建立再加热温度与暗能量状态方程的普适解析关系,证明成功再加热的典型暴胀模型预言暗能量状态方程极其接近-1。
2025-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$α$ attractors in Quintessential Inflation motivated by Supergravity
研究了一种由超引力激发的指数型经典暴胀势。这类模型属于α-吸引子模型。该模型首次由Dimopoulos和Owen在[J. Cosmol.太空船。Phys. 06(2017)027],其中作者引入了负的宇宙学常数,以确保后期的零真空能量密度。然而,在本文中,我们忽略了这个宇宙学常数,表明所获得的结果非常接近最近在洛伦兹经典暴胀的背景下获得的结果,从而非常准确地描绘了我们宇宙的早期和晚期加速。该模型与最近的观测结果相符。最后,我们回顾了α-吸引子的处理,我们表明,我们的潜力描绘了晚时间宇宙加速与有效状态方程等于-1。
2021-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From inflation to late acceleration: A new cosmological paradigm
为了解释宇宙的膨胀历史,提出了从基础理论导出宇宙学项的新思想。我们用这个导出的宇宙学项得到了宇宙的标度因子,并证明它反映了膨胀宇宙在不同时期的所有特征,从而导致了这个单一实体从暴胀到后期加速到中间减速阶段的转变。我们进一步讨论这种范式的某些观察方面。
2008-10-15 astro-ph gr-qc hep-th
Unification of inflation and dark energy {\it à la} quintessential inflation
这篇教学评论致力于典型的暴胀,它是指使用单个标量场统一暴胀和暗能量。我们提出了一个简短而简洁的描述所需的概念连接两端,其中包括标量场动力学,共形耦合,瞬时预热和遗迹引力波的讨论。典型暴胀的模型大致分为两类,这取决于场势的早期和晚期行为。在第一种类型中,我们包括这样的模型:在宇宙历史的大部分时间里,场势是陡峭的,但在后期变浅;而在第二种类型中,场势在早期是浅的,随后是陡峭的行为。在第一类模型中,暴胀可以通过调用高能膜诱导阻尼来实现,这是促进沿着陡峭势的缓慢滚动所必需的。在第二类模型中,人们可能会调用标量场与大质量中微子物质的非最小耦合,这可能会在中微子转变为非相对论性时的后期引起势的最小值。在这一类中,我们回顾了一类模型与非正则动力学项的拉格朗日,这可以符合最近的B模式偏振测量。正在考虑的情况是区别的动力学阶段的存在,这之前的辐射制度,从而产生蓝色光谱的重力波在通货膨胀期间产生的。我们强调了典型暴胀的一般特征,并讨论了与Lyth界相关的问题。
2015-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Decaying vacuum and evolution from early inflation to late acceleration
衰变真空模型是一类将真空能量密度作为时间演化实体的模型,它有可能在一个单一的框架中解释宇宙的整个演化历史。弗里德曼方程的一般解可以通过考虑真空能量密度作为哈勃参数的函数来获得。通过选择适当的物质和辐射状态方程,我们得到了渐近解。在早期和晚期的deSitter时代的有限边界可以通过考虑原始扰动波长的演变来定义。一个历元不变数$N_c$确定了在每个历元期间穿过哈勃半径的扰动模式的数量。
2021-03-29 gr-qc
A unified cosmic evolution: Inflation to late time acceleration
本文在不可逆热力学框架下讨论了一个具有粒子产生机制的宇宙学模型。在二阶非平衡热力学方程中,粒子产生率被视为耗散效应。假设非平衡热力学过程是等熵的,因此,每个粒子的熵是恒定的,因此,耗散压力可以线性地表示在均匀和各向同性的平板FLRW模型的背景下的粒子产生率。通过适当地选择粒子产生率作为哈勃参数的函数,该模型将宇宙物质视为具有正压状态方程的正常理想流体,显示了宇宙从暴胀到目前加速阶段的演化过程。
2015-04-30 gr-qc
Inflation and late time acceleration in braneworld cosmological models with varying brane tension
具有可变膜张力的膜世界模型$λ$引入了一个新的自由度,允许演化引力和宇宙学常数,后者是暗能量的自然候选者。我们考虑的热力学解释的变化膜张力模型,通过显示变量$λ$的场方程可以被解释为描述物质创造的宇宙学框架。粒子的产生速率取决于膜张力的变化速率,以及膜-体能量-物质的转移速率。我们调查的影响,一个变量膜张力的宇宙演化的宇宙,在一个特定的模型,其中膜张力是一个指数依赖的函数的标度因子的框架。由此产生的宇宙学表明,存在一个初始的暴胀膨胀,随后是一个减速阶段,并顺利过渡到后期加速德西特型膨胀。变化的膜张力也是宇宙中物质产生的原因(再加热期)。本文还讨论了宇宙学观测数据对模型参数的物理约束。
2010-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Singular deformations of nearly $R^2$ inflation potentials
我们调查在这种情况下,奇异的演化与奇异的IV型,可以始终纳入变形的$R^2$膨胀潜力。在说明了单标量场描述所面临的困难之后,我们采用了一个没有其他物质流体的一般双标量场模型来描述IV型奇异演化,其中两个标量场中有一个是正则的。通过适当地选择非正则标量场,我们证明了正则标量场对应的势接近于$R^2$暴胀势。如果IV型奇点发生在暴胀结束时,宇宙在暴胀附近的动力学演化有效地由正则标量场决定,而在后期的演化有效地由非正则标量决定。我们还讨论了宇宙的演化方面的有效状态方程,我们表明,IV型奇点,发生在年底的通货膨胀,驱动晚时间加速。然而,如果奇点发生在较晚的时间,这可能会影响暴胀时代。我们还研究了近似$R^2$暴胀标量势对应于哪一个Jordan框架的纯$F(R)$引力,研究了两个标量场情形下解的稳定性,并研究了在Einstein框架下$R+R^p$引力的某些极限情形下如何引入IV型奇点.最后,我们简要地讨论了一个物理吸引力的情况下触发的动力学系统,描述了标量场的演变的不稳定性。
2015-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observability of the total inflationary expansion
我考虑的问题可能的可观测性的总数量的e-倍积累在时代的通货膨胀。假设零能量条件(NEC)成立,可观测e折叠的总数先前已被暴胀后的de Sitter熵所约束。NEC被当地哈勃率的向上波动所破坏,这种波动在波动主导的通货膨胀制度中发生的概率很高。这些涨落在后期导致黑洞的形成,从而限制了暴胀演化的可观测性。我计算了<Delta N>理论上可以通过在任意晚的时间(如果暗能量消失)测量CMB来观察到的最大e折叠数。计算还提供了一个相当精确的定义的波动为主的制度的边界,与百分之几的不确定性。在与当前宇宙微波背景观测兼容的简单单场暴胀模型中,我发现<Delta N>数量级为10^5。这个可观测的e折叠的上限,虽然依赖于模型,但比暴胀后的德西特熵小得多。该计算方法可用于其它单场暴胀模型。
2010-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Non-equilibrium evolution of quantum fields during inflation and late accelerating expansion
为了理解导致宇宙膨胀和后期加速的机制,重要的是要了解一个或一组量子场如何演化,使得经典能量-动量张量的行为类似于宇宙学常数。在这项工作中,我们考虑了一个玩具模型,包括3个标量场具有非常不同的质量,以研究形成一个轻的轴子状凝聚体,假定是负责膨胀和/或后期加速膨胀的宇宙。尽管它的简单,这个模型反映了层次的质量和耦合的标准模型和它的候选扩展。研究是在非平衡量子场论的框架内进行的。我们详细讨论了如何为这样一个模型的初始条件必须定义在一个完全量子设置,并表明,在一个多组件模型的相互作用减少了独立的初始自由度的数量。数值模拟表明,该模型与目前的宇宙学观测完全一致。对于选定的参数范围内,我们发现,量子相互作用,而不是有效的凝聚势是宇宙的能量密度的主要贡献者,并触发通货膨胀和后期加速膨胀。然而,尽管它在能量密度中的贡献很小,但光标量场--在凝聚态和准自由粒子形式中--在控制较重场的趋势方面起着至关重要的作用。此外,我们的模拟精度,我们没有发现任何IR奇点在通货膨胀。这些发现突出了试图通过天真地将局部有效经典模型的预测与宇宙学观测进行比较来提取早期宇宙物理学信息的不确定性,忽略了量子过程固有的非局部性质。
2018-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Study of an Einstein Gauss-Bonnet Quintessential Inflationary Model
在本文中,我们研究了一类典型的Einstein Gauss-Bonnet模型,着重于它们的早期和晚期现象。关于早期的现象学,我们正式这些模型的慢卷演化,我们详细计算的原始曲率扰动和张量标量比的谱指数。正如我们所证明的,由此产生的观测指数可以与普朗克和BICEP 2/BICEP阵列观测约束兼容。关于后期行为,通过进行数值分析,我们证明了一类模型,其耦合函数$ξ(ϕ)$到高斯-博内标量满足$ξ(ϕ)\sim \frac{1}{V(ϕ)}$,产生类似的演化模式,在后期的特点是减速时代,直到一些临界红移,在这一点上,宇宙超减速,随后加速,直到现在的时间,但速度在下降。临界红移主要取决于为标量场选择的初始条件,并且对于所研究的所有典型的爱因斯坦高斯-邦内模型,晚时间时代是在标量场的大值下实现的。
2019-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An exactly solvable inflationary model
我们讨论了一个引力耦合到标量场的模型,该模型允许精确的宇宙学解在早期表现出暴胀行为,在晚期表现出幂律膨胀。
2014-08-18 gr-qc
Inflation and the late time acceleration from Hossenfelder-Verlinde gravity
本文证明Hossenfelder对Verlinde涌现引力的协变表述无需引入暴胀子即可同时预测暴胀与晚期加速,并计算出imposter场质量与减速参数及精细结构常数的关系。
2023-05-23 gr-qc hep-ph
The dark aftermath of Higgs inflation
在这封信中,我们研究了当存在非最小耦合希格斯场时宇宙晚期的动力学。在一般情况下,非最小耦合导致的引力自由度和戈德斯通无质量玻色子之间的非平凡的混合。我们知道这在暴胀阶段是无关紧要的。相反,在宇宙晚期,非最小耦合影响经典运动方程,导致膨胀速率加速或坍缩形成Q球。
2014-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gradient expansion of superhorizon perturbations in G-inflation
我们发展的梯度展开形式主义移位对称Galileon型行动。我们专注于背景,经历通货膨胀,在同步规范的工作,并获得一般的解决方案,以二阶,而不施加额外的条件,在一阶。该解决方案在通货膨胀的后期阶段简化。我们还定义了一个曲率扰动守恒到一阶。
2013-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Early and late universe holographic cosmology from a new generalized entropy
我们提出了一个新的四参数熵函数,推广了Tsallis,Rényi,Barrow,Sharma-Mittal,Kaniadakis和Loop量子引力熵的参数的适当限制。因此,我们解决了早期和晚期宇宙宇宙学对应的建议四参数熵函数。结果证明,由广义熵函数出发的熵宇宙学可以统一宇宙早期的暴胀到晚期的暗能量时代。在这样一个统一的方案中,我们发现:(1)暴胀时代是由哈勃参数的准deSitter演化描述的,它在58 e折叠数附近有一个出口;(2)暴胀的可观测量,如原始标量扰动的谱指数和张量标量比,同时与最近的普朗克数据相容,(3)在晚期宇宙学中,当导致早期宇宙可行暴胀的熵参数相同时,发现暗能量EoS参数与普朗克结果一致.此外,我们表明,从建议的熵函数的熵宇宙学是等价的全息宇宙学,其中各自的全息截止确定的粒子视界及其衍生物或未来的视界及其衍生物。
2022-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Singular Inflationary Universe from $F(R)$ Gravity
与破碎奇点不同,所谓的IV型有限时间奇点提供了宇宙平稳通过它的可能性,而不会产生任何灾难性的影响。接下来的问题是,IV型奇点的影响是否可以在宇宙演化过程中被探测到。在本文中,我们解决这个问题的背景下,$F(R)$重力。正如我们所证明的,IV型奇点的影响出现在哈勃流参数,这决定了宇宙学系统的动力学演化。因此,我们研究了各种包含IV型奇点的暴胀模型,奇点发生在暴胀的末端。特别是我们研究了一个玩具模型和一个奇异版本的$R^2$重力哈勃率。正如我们所表明的,一些哈勃流参数在奇点处变得奇异,这种效应表明在该点处发生了动力学不稳定性。这种动力学不稳定性最终表明了暴胀的优雅退出。我们证明了玩具模型在奇点处有一个不稳定的de Sitter点,因此确实可以触发优雅的退出。在奇异暴胀模型的情况下,优雅退出以标准方式进行。在奇异暴胀模型的情况下,我们发现了奇异演化的各种情况,其中大多数是与观测兼容的,只有一个导致严重的不稳定性。我们还比较了普通的Starobinsky模型和奇异暴胀模型,指出了它们在定性和定量上的区别。最后,我们研究了玩具模型和奇异暴胀模型的晚期动力学,并证明了早期和晚期加速度的统一是可以实现的。我们还表明,它是可能实现晚时间加速类似的$Λ$ -冷暗物质模型。
2015-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A complete cosmic scenario from inflation to late time acceleration: Non-equilibrium thermodynamics in the context of particle creation
本文在不可逆热力学的框架内讨论了粒子产生的机制。将粒子产生率视为耗散效应,给出了Israel和Stewart的二级非平衡热力学公式。在平坦FRW模型的背景下,我们假设非平衡的热力学过程是等熵的,使得每个粒子的熵不变,从而耗散压力可以用粒子产生率线性表示。在这里,耗散压力表现为具有非线性非齐次演化方程的动力学变量,熵流矢量满足热力学第二定律。此外,使用弗里德曼方程,并通过适当选择粒子产生率作为哈勃参数的函数,可以(分别)显示从暴胀阶段到辐射时代的过渡,以及从物质主导时代到后期加速。此外,与解析延拓类似,通过调整参数,可以显示从暴胀到后期加速的连续宇宙演化。研究发现,在de Sitter相,共动熵随时间呈指数增长,保持每个粒子的熵不变。随后,通过引入具有自相互作用势的标量场,从场论的观点描述了上述宇宙学方案。最后,我们试图将粒子产生的宇宙学现象表现为霍金辐射,特别是在暴胀时期。
2015-07-06 gr-qc
Non-Minimally Coupled Inflation with Initial Conditions from a Pre-Inflation Anamorphic Contracting Era
由Salopek,Barthel and Bond(SBB)首先提出的非最小耦合标量场与大的非最小耦合引起的暴胀,与观测到的谱指数值和张量-标量比的约束值吻合得很好.在这里,我们探讨了SBB暴胀代表宇宙从早期收缩时代出现的后期阶段的可能性。我们提出了一个模型,在这个模型中,宇宙从变形收缩时代平稳过渡到晚期SBB膨胀,而不会遇到奇异的反弹。这对应于爱因斯坦坐标系中的连续膨胀。我们表明,变形收缩时代是能够提供后续的SBB暴胀发生所需的平滑超视界的初始条件。该模型预测的非最小耦合,动力学项和潜在的SBB通货膨胀,可以显着增加观测到的光谱指数相对于其SBB预测的修正。
2016-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph