The pre-inflationary and inflationary fast-roll eras and their signatures in the low CMB multipoles
在给定的初始时刻，我们研究了一般初始条件下暴胀子和标度因子的整个耦合演化。一般的早期宇宙演化有三个阶段：减速的快速滚动，然后是暴胀的快速滚动，然后是暴胀的缓慢滚动。这种演化对所有规则暴胀子势都是有效的。此外，我们发现一个特殊的（极端）慢辊解决方案开始于t = -infty，其中快速滚动阶段缺席。在t = t_* 的某个时刻，时间上向后的一般演化达到一个数学奇点，在那里a（t）消失，哈勃变得奇异。我们发现奇点附近的一般行为。经典暴胀子描述对t-t_* > 10 t_{Planck}是有效的，在暴胀开始之前，量子圈效应可以忽略不计。在经典处理的有效区域中，奇点永远不会达到，因此它在这里不是一个真正的物理现象。计算波动的整个演化。Bunch-Davies初始条件（BDic）推广到本例。通过初始条件的传递函数D（k），功率谱在有限时间内受到快速滚动时代和BDic选择的影响而动态修改。D（0）= 0。D（k）在k ~ 2/eta_0（eta_0为共形初始时刻）出现第一个峰值，然后振幅衰减振荡，当k> infty时渐近消失。传递函数D（k）影响低CMB多极子C_1：对于l=1-5的变化Δ C_1/C_1被计算为波动的开始时刻t_0的函数。CMB四极杆观测给出了大量的补充资料，在这里得到了很好的再现（节略）
2010-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussian signatures of general inflationary trajectories
我们进行了一个数值计算的双谱在广义轨道的规范，单场通货膨胀。轨道产生的哈密尔顿-雅可比（HJ）形式主义的基础上哈勃慢滚（HSR）参数。该计算通常允许在非慢滚状态下的形状和尺度相关的双谱或无量纲$f_{NL}$。分布的$f_{NL}$为各种形状和HSR的建议，作为一个例子，这个过程中如何可以使用的背景下的Monte Carlo探索的通货膨胀轨迹。我们还展示了如何允许出慢滚行为可以导致一个双谱，是相对较大的等边形状。
2013-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic inflationary dynamics beyond slow-roll and consequences for primordial black hole formation
我们考虑了超慢滚阶段中量子扩散对暴胀动力学的影响，这对原始黑洞的形成具有特别重要的意义。我们表明，通过一个充分的分析方法，在随机通货膨胀计算的共动曲率扰动的功率谱匹配精确，在线性水平上，通过求解Mukhanov-Sasaki方程得到的结果，即使在超慢滚阶段的存在下。我们证实了这一结果数值模型中的暴胀子有一个多项式的潜力，并耦合二次的Ricci标量。在途中，我们评估的作用，量子噪声在超慢滚阶段的存在下，并澄清在这种情况下的量子到经典的过渡的问题。
2020-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of a Pre-inflationary de Sitter Bounce on the Primordial Gravitational Waves in $f(R)$ Gravity Theories
在这项工作中，我们研究了暴胀前的德西特反弹对原始引力波能谱的影响。具体地说，我们假设宇宙是由几个演化补丁描述的，开始于de Sitter前暴胀反弹，随后是准de Sitter慢卷暴胀时代，随后是常数状态方程参数异常再加热时代，随后是辐射和物质支配时代和后期加速时代。真空$f(R)$引力可以实现反弹和暴胀时代，$f(R)$引力和完美物质流体的协同作用可以实现异常再加热和晚期加速时代。使用众所周知的重建技术，我们发现，除了从物质和辐射的统治时代，这是实现相应的物质流体的$f(R)$重力可以实现每个演化补丁。相应地，我们计算了原始德西特反弹的阻尼因子，正如我们所展示的，与没有反弹的情况相比，信号只能被一个引力波未来的实验检测到。我们详细讨论了我们的结果的后果和未来的前景。
2022-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anisotropic constant-roll inflationary scenario with complex quintessence field and swampland conjectures
本文在沼泽地猜想的存在下，利用复形式的标量场，研究了暴胀情形下的各向异性恒滚。近年来，复精粹场被用来描述宇宙的加速膨胀，并在各种条件下得到了有趣的结果。因此，由经典场的拉格朗日密度导出了复标量场的方程。利用各向异性常滚条件和场方程计算了哈勃参数和势等宇宙学参数的精确解。利用势的精确解和精化沼泽地条件，我们绘制了一些图形。在这种情况下，这些数字使我们面临三个概念之间的挑战，即复杂的精髓，各向异性的恒定滚动条件，和沼泽地景观。然后讨论了它们与相应结果的相容性和不相容性。最后，我们将分析检验通货膨胀情景的复杂精髓。
2022-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary Slow-Roll Parameters in the Jordan Frame for Cosmological F(R) Gravity Models
本文在约当坐标系中直接分析 F(R) 暴胀模型，给出全局暴胀吸引子存在的充分条件及可观测量计算方法，并用其研究 Starobinsky 模型的单参数变形，证明其预言与最新 ACT 数据一致。
2025-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Einstein-aether scalar-tensor anisotropic constant-roll inflationary scenario in noncommutative phase space
本研究的主要目的是在非对易相空间中研究爱因斯坦-以太标量-张量宇宙学中各向异性条件下的恒滚暴胀情形。我们首先介绍一个Einstein-aether标量张量宇宙模型。在这个结构中，我们可以在标量张量的作用积分中引入一个具有以太系数的以太场。它将是标量场的函数，实际上，标量场是洛伦兹破坏理论的一种扩展。因此，我们提出了点状拉格朗日量，它代表了Einstein-aether标量-张量模型的场方程。然后直接计算模型的哈密顿量。根据非对易相空间的特点，我们将计算该模型的具体方程。然后，根据常滚条件，采用各向异性的常滚暴胀方案，计算了该模型的一些宇宙学参数，如哈勃参数、势等。
2022-11-30 gr-qc hep-th
An analytical approximation of the scalar spectrum in the ultra-slow-roll inflationary models
超慢卷（USR）暴胀模型预言了小尺度下的大振幅标量扰动，它可以导致原初黑洞的产生和标量诱导的引力波。一般情况下，USR模型中的标量摄动只能用数值方法得到，因为通常的慢滚近似被打破了。在这项工作中，我们提出了一种分析方法来估计标量谱，这是一致的数值结果。我们发现USR暴胀模型预言了引力波的标量谱和能谱中存在一个幂律斜率的峰，并导出了谱指数与暴胀势的关系式.反过来，USR区域附近的暴胀势可以从引力波能谱的负谱指数重建。
2020-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow-roll inflationary senario in the maximally extended background
在暴胀时期，宇宙的几何可以用拟德西特空间来描述。另一方面，在同动坐标系下，最大扩展的de Sitter度规与正曲率的FLRW模型相一致，因此本文主要研究正曲率的暴胀模型，首先根据慢滚动暴胀情形，推导出正曲率FLRW宇宙中的同动曲率微扰和原初引力波的功率谱.通过引入曲率因子，我们研究了标量扰动和张量扰动的相对振幅，发现该模型的张量-标量比与空间平坦模型的张量-标量比直接依赖于扰动模型的波长.
2015-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary models that generalize the constant roll constraint
最近，我们研究了一类满足常速率横摇约束的暴胀模型$\ddotϕ+(3+α)H\dotϕ=0$，并与最新的宇宙学观测数据进行了比较。我们考虑更广泛的一类约束$ \ddotϕ+\frac{α_1}{2}\dotϕ+α_2 H\dotϕ=0$，并找到一个确切的特定的解决方案，没有初始奇异性，这是一个吸引子的动力学所管辖的正周期电位$V(ϕ)=E+ F \cos (Ωϕ)+G \cos (2 Ωϕ)$。谱指数$n_s$和张量标量比$r$与最近的观测资料一致。
2019-11-08 astro-ph.CO gr-qc
Pre-inflationary dynamics of Starobinsky inflation and its generization in Loop Quantum Brans-Dicke Cosmology
最近，圈量子引力的非微扰量子化方案被推广到Brans-Dicke理论，并导出了相应的圈量子Brans-Dicke宇宙学，这为在此框架下探索暴胀模型提供了一个必要的平台。本文考虑了两个宇宙学预言与普朗克数据非常吻合的暴胀模型：Starobinsky和$α$ -吸引子暴胀，系统地研究了它们的暴胀前动力学和慢卷暴胀。我们表明，对于这两个模型，一个平坦的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙的背景演化一般可以分为三个不同的阶段：前暴胀的量子阶段，量子到经典的过渡，和慢卷暴胀。暴胀前的动力学过程受圈量子Brans-Dicke宇宙学的量子几何效应的支配，对应的宇宙可能是初始膨胀的，也可能是初始收缩的，这取决于暴胀子场的初始速度。结果表明，暴胀前量子相位的详细演化也依赖于特定的暴胀模型。经过前暴胀量子阶段后，宇宙逐渐演化为慢卷暴胀，并满足Starobinsky势和$α$ -吸引子势的初始条件。此外，为了与观测数据相一致，我们还发现了在慢卷暴胀过程中至少能产生$60$ $e$ -折叠的初始条件的限制参数空间。
2019-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Slow-roll inflation in f(R,T) gravity and a modified Starobinsky-like inflationary model
本文研究了$f(R,T)$引力背景下宇宙暴胀的慢卷近似，其中$R$是标量曲率，$T$是能量动量张量的迹.通过选择物质与重力之间的最小耦合，我们获得了修改后的慢滚参数、纯量谱指数（$n_s$）、张量谱指数（$n_{\textrm{T}}$）和张量-纯量比（$r$）。我们计算了一般幂律势、自然四次山顶暴胀和斯塔罗宾斯基模型的这些量，并在$(n_s,r)$平面上绘制了轨迹。我们发现，自然/山顶模型的参数之一是非平凡的修改。此外，如果耦合在$-0.5 < α< 5.54$区间，我们得出的结论是，Starobinsky类模型的预测是在良好的协议与最后的普朗克测量，但允许的$r$和$n_{\textrm{T}}$的容许值范围宽的优点。
2021-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quintessential Inflation from Lorentzian Slow Roll
从假设慢滚参数$ε$具有作为e折叠数$N$的函数的洛伦兹形式，获得了典型暴胀的成功模型，如在\cite{Benisty:2020xqm}中简洁地研究的。该形式对应于在暴胀和暗能量时期的真空能量，并满足从小值$ε$到暴胀时期结束时的$1$的条件。我们发现相应的标量典型暴胀势有两个平坦区域。此外，还提出了宇宙均匀演化的再加热机制和数值估计。建议的机制是一致的BBN绑定。
2020-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting Cosmic No-Hair Theorem for Inflationary Settings
在这项工作中，我们重温沃尔德的宇宙无毛定理的背景下加速比安奇宇宙学的通用宇宙流体与非零各向异性应力张量和流体能量动量张量的形式是一个宇宙学常数加上一块不尊重强或占主导地位的能量条件。这种流体就是暴胀模型中出现的流体。我们表明，这样一个系统的各向异性可能会增长，相反，宇宙无毛猜想。特别是，对于一个通用的通货膨胀模型，我们表明，有一个上界的各向异性的增长。对于慢卷暴胀模型，我们的分析可以进一步细化，上界被发现是慢卷参数的顺序。我们研究我们的一般讨论和我们的三个类的慢卷暴胀模型，一般的多标量场驱动的模型，各向异性模型涉及U（1）规范场和规范暴胀方案的Wald定理的扩展。
2012-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Constraints on single entity driven inflationary and radition eras
我们提出了一个模型，试图在一个统一的框架下融合暴胀时代和随后的辐射主导时代，以提供一个平滑的过渡。该模型是基于广义Chaubergin气体的修改。我们通过将标量扰动的原始功率谱映射到WMAP7的最新数据来观测约束模型。我们也计算了原始引力波的频谱，就像今天测量的那样。
2012-03-09 astro-ph.CO gr-qc
A dark radiation era prior to the inflationary phase
一个宇宙模型占主导地位的暗辐射，随后一段时间的通货膨胀的开始。这个模型基于Randall-Sundrum II型膜世界。目前的观测数据被用来固定与暗辐射相关的参数。
2009-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Remedy of the Trans-Planckian Censorship Problem with Smooth Slow-roll to Power-law Inflation Transitions in Scalar Field Theory
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究学院）；L.N. Gumilyov Eurasian National University - Astana（欧亚国立大学）；Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学物理系）
本文提出通过调整单标量场动能形式实现慢-roll到幂律膨胀的平滑过渡，解决trans-Planckian censorship问题，并展示其与观测数据的一致性。
2026-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities in single field inflationary models with non-trivial initial states
我们计算的非高斯性，出现在单场，慢卷暴胀模型所产生的任意均匀的初始状态，以及subleading贡献的功率谱。非Bunch-Davies真空初始状态可以出现，如果过渡到单场，慢卷膨胀阶段只发生在可观测模式离开视界之前不久。它们也可以产生于新的高能物理，这些高能物理已经被整合出来了。我们的一般结果的双谱表现出几个功能，以前看到的特殊情况下。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc 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
Power-counting during single-field slow-roll inflation
本文阐明了暴胀微扰理论中有关小参数的计数。这样做可以明确地描述在暴胀关联函数的计算中使用的重力半经典近似的有效域。我们推导出暴胀扰动的关联函数对慢滚参数$ε= -\dot{H}/H^2$和$H/M_p$的依赖关系的表达式，其中$H$是暴胀过程中的哈勃参数。我们的分析是有效的单场模型中的暴胀子可以遍历普朗克大小的范围内的字段值和所有的慢滚参数具有大致相同的幅度。作为一个应用程序，我们使用我们的表达式寻求的通货膨胀微扰理论的有效性域的边界的制度，这是潜在的问题：模型与小声速和模型允许永恒的通货膨胀。
2017-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$f(R)$ constant-roll inflation
本文将广义相对论中的双参数唯象暴胀模型推广到$f(R)$引力的情形，其中的慢滚假设被更一般的常滚条件所取代.在原Jordan框架中定义了一个简单的常滚条件，得到了Einstein框架中标量子势、函数$f(R)$（参数形式）和暴胀动力学的精确表达式.最新观测约束的标量谱指数和张量-标量比膨胀过程中产生的原始度量扰动所允许的模型参数的区域被确定。
2017-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New slow-roll approximations for inflation in Einstein-Gauss-Bonnet gravity
针对含Gauss-Bonnet项的暴胀模型提出更准确的新慢滚近似，通过构建二次和四次势模型验证其与观测数据相符，克服了标准近似下无法获得允许观测参数的局限。
2024-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Possible origin of CMB temperature fluctuations: Vacuum fluctuations of Kaluza-Klein and string states during inflationary era
我们指出，宇宙微波背景（CMB）的温度起伏可以以一种不同于通常假设的慢卷暴胀的方式产生。我们的机制是基于静止在势底的场的真空涨落，如卡鲁扎-克莱因模或弦激发态。在暴胀时期，当有大量（通常是$N\sim 10^{14}$量级）以哈勃参数为单位的小质量场时，这种效应会对宇宙微波背景辐射的温度波动产生重大影响。这个数$N$使得可以相对于张量扰动增强标量扰动。与观测到的振幅比较表明，具有4D普朗克尺度的$10^{-5}$级弦尺度的模型是有利的。
2012-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Stochastic Gravitational Wave Backgrounds from a Sharp Feature in Three-field Inflation II: The Inflationary Era
本文研究三场暴胀中尖锐特征诱发的大异曲率瞬变，证明其衰减后仍可留下暴胀时期产生的增强型SGWB，为LISA等探测多场暴胀特征提供新窗口。
2025-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalizing the Constant-roll Condition in Scalar Inflation
本文推广了最小耦合正则标量场暴胀的常滚条件。特别地，我们假定标量场满足条件$\ddotϕ=α(ϕ) V'(ϕ)$，并在此假定下导出场方程。我们称之为扩展的常量滚动框架。因此，我们计算出通货膨胀指数和相应的通货膨胀观测指数。为了证明暴胀的可行性，我们选择了三种在慢滚动力学背景下有问题的势，即混沌，线性幂律和指数暴胀，并通过为光滑函数$α(ϕ)$选择一个简单的幂律形式，我们表明，在扩展的恒滚框架中，模型与最新的2018年普朗克暴胀约束是兼容的。我们还适当地证明了为什么我们称这个新的框架扩展恒滚框架，我们表明，条件$\ddotϕ=α(ϕ) V'(ϕ)$是等价的条件$\ddotϕ=β(ϕ) H \dotϕ$，后者的条件是一个简单的推广的恒滚条件。最后，我们研究了一个有趣的物理情况，其中一个一般的扩展恒滚标量场模型需要满足的宇宙学跟踪条件中使用的精华模型。在慢滚和普通恒滚情况下，跟踪器条件与慢滚或普通恒滚条件都不兼容，与此相反，扩展的恒滚条件可以与跟踪器条件兼容。这一特点导致了一个新的暴胀现象学框架，我们简要地阐述其基本特征。
2021-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamically generated inflationary two-field potential via non-Riemannian volume forms
在非黎曼时空体积形式框架下，考虑了修正引力与具有弱耦合指数势的单个标量场$φ$相互作用的简单模型。作用量的具体形式由全局Weyl尺度对称下的不变性要求确定。在传递到物理爱因斯坦框架，我们展示了如何非黎曼体积元素创建第二个规范标量场PDMATHAMN和动态地产生一个非平凡的两个标量场的潜力$U_{\rm eff}(u,φ)$有两个显着的特点：（i）它拥有一个大的平坦区域的大$u$描述一个慢卷膨胀;（ii）它有一个稳定的低洼最小w.r.t. $(u,φ)$代表“宇宙晚期”的暗能量密度。我们研究了相应的双场慢卷暴胀，并证明了在双场空间$(u,φ)$中的慢卷暴胀曲线$φ= φ(u)$具有很小的曲率，即，在$U_{\rm eff}(u,φ)$平坦区域上的$u$的暴胀演化过程中，$φ$变化很小。显式表达式的慢滚参数，这不同于在单场暴胀对应。标量谱指数和张量标量比的数值解与观测结果一致。
2019-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonminimal coupling inflation with constant slow roll
本文研究了在常滚暴胀下Ricci标量$R$和标量场$φ$之间的非最小耦合项修正的单场暴胀模型.一阶形式主义是用来分析恒滚膨胀，而不是在文献中使用的标准方法。原则上，形式主义考虑标量场的两个功能，$W=W(φ)$和$Z=Z(φ)$，这导致减少的运动方程的一阶微分方程。该方法可以应用于广泛的宇宙学的情况下，因为它直接与哈勃参数$H$的功能$W$。我们分别对幂律耦合和指数耦合进行暴胀分析。然后，我们研究了恒滚势作为暴胀势的特性。最后，为了实现一个物理驱动的模型，我们将模型的暴胀参数与CMB各向异性的观测值进行了比较。
2021-05-30 gr-qc hep-th
Unification of Constant-roll Inflation and Dark Energy with Logarithmic $R^2$-corrected and Exponential $F(R)$ Gravity
在本文中，我们研究如何在一个统一的方式描述恒滚暴胀时代与暗能量时代，使用$F(R)$引力的理论框架。为此，我们介绍了一些类适当选择的$F(R)$重力模型，我们详细研究如何统一的早期和晚期的加速时代可以实现。我们详细研究了暴胀时代，正如我们所证明的那样，有可能实现一个可行的暴胀时代，其中原始曲率扰动的谱指数和标量张量比可以与最新的观测数据相兼容。此外，还对一类模型的优美退出问题进行了讨论。最后，我们讨论了暗能量振荡问题，并研究了我们介绍的一类模型中的哪一个模型可以产生最小振幅的振荡。
2017-08-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Versal transition scenarios in inflationary cosmology: slow roll, ultra-slow roll, and oscillatory exit
Clare Hall, University of Cambridge（剑桥大学克莱尔学院）；Institute of Gravitation and Cosmology, RUDN University（俄罗斯人民友谊大学引力与宇宙学研究所）
本文提出了一种面向物理的持久性/过渡多样性框架，用于标量场宇宙学，特别针对膨胀动力学。该框架认为，观测上可行的膨胀模型通常最好被理解为由持久阶段串联而成，这些阶段由普遍的过渡事件分隔。慢roll表现为稳定的持久平衡，超慢roll表现为接近非双曲组织集的瓶颈通过，而振荡后期行为则表现为重复的退出部分。通过指数模型作为参考制度图谱和质量案例作为斜率漂移的动力学实现，展示了这些历史如何被组织和读取几何学。所得到的框架明确指出，相关的制度过渡精确发生在双曲性丧失或谱跨过虚轴的地方，因此无法被纯粹双曲或渐近处理所看到。
2026-06-24 gr-qc
On the constant roll complex scalar field inflationary models
本文将恒定滚动速率的实场暴胀模型扩展至复标量场，通过引入时间任意函数 $γ(t)$ 获得了新的暴胀势能类，并证明了其相空间解的稳定性，进一步扩展至非正则动能多场模型并揭示其等效为单场有效理论。
2023-07-03 gr-qc hep-th
On the power spectrum of inflationary cosmologies dual to a deformed CFT
我们分析慢卷暴胀宇宙学，全息对偶的三维共形场论变形的近边际标量算子。我们发现宇宙学功率谱与变形CFT中应力张量迹线的2点函数的谱密度成反比。用二阶共形微扰理论计算这个量，我们得到了一个全息功率谱与预期的暴胀功率谱在慢卷二阶完全一致。
2013-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constant-roll Inflation in $F(R)$ Gravity
我们提出在$F(R)$引力中研究常滚暴胀。我们使用两种不同的方法，一种是将$F(R)$重力与众所周知的恒滚标量模型联系起来，另一种是直接研究$F(R)$重力中的恒滚条件。关于第一种方法，通过使用众所周知的技术，我们找到了$F(R)$引力，它实现了标量张量理论中给定的恒定滚动演化。我们还进行了共形变换，在由此产生的$F(R)$重力，我们发现爱因斯坦框架对应的理论。正如我们所证明的那样，与原始标量常滚情况相比，所得到的标量势是不同的，这同样适用于相应的观测指数。此外，我们还讨论了如何在真空$F(R)$引力下实现标量张量描述中的恒滚到恒滚纪元的宇宙演化。关于第二种方法，我们直接研究了恒滚条件对真空$F(R)$引力暴胀动力学的影响。我们详细介绍了恒滚$F(R)$引力暴胀动力学的形式，并讨论了暴胀指数在这种情况下如何变化。我们使用两个著名的$F(R)$重力，以说明我们的研究结果，$R^2$模型和幂律$F(R)$重力在真空中。正如我们所证明的，在这两种情况下，与模型的慢滚对应物相比，参数空间被扩大，并且实际上，模型也可以与观测数据兼容。最后，我们简要地讨论优雅退出问题。
2017-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary perturbation spectra at next-to-leading slow-roll order in effective field theory of inflation
暴胀理论的有效场论（EFT）为研究单标量场暴胀模型中未知高能物理的作用提供了一幅基本的图景。对于一般的EFT暴胀，可能的高能量修正简单的慢卷暴胀可以修改宇宙学标量和张量扰动的传播速度和色散关系。随着精确宇宙学时代的到来，预计这些高能修正将变得更加重要，并在未来的精确观测数据分析中必须考虑到。本文利用三阶一致渐近近似方法研究了暴胀EFT的观测预言。我们显式计算了原始功率谱、谱指数、纯量和张量扰动的谱指数的运行以及张量谱和纯量谱之间的比率。这些表达式都写在哈勃流参数和四个新的慢滚参数的流量，并扩大到下一个领先的顺序在慢滚展开，所以他们代表了迄今为止在文献中获得的最准确的结果。四个新的慢滚参数的流动，这产生于四个新的运营商在EFT的作用下的通货膨胀，可以影响原始扰动谱的领先秩序和相应的谱指数在下一个领先秩序。
2019-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
GW170817-compatible Constant-roll Einstein-Gauss-Bonnet Inflation and Non-Gaussianities
本文通过对标量场施加恒滚演化，研究了与GW 170817事件相容的Einstein-Gauss-Bonnet理论的暴胀现象。我们开发的恒定滚GW 170817兼容的爱因斯坦-高斯-博内形式主义，我们计算的慢卷指数和观测指数的通货膨胀，几个模型的利益。正如我们所证明的，我们研究的模型的现象学可行性实现了广泛的自由参数。此外，对于保证模型的暴胀现象学可行性的自由参数的相同值，我们还预测了模型的非高斯性，因为已知恒滚演化增强了非高斯性。正如我们所表明的，慢滚和常滚情况下的非高斯性是相同的，事实上，在某些情况下，常滚情况下的非高斯性的数量更小。
2020-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anatomy of single-field inflationary models for primordial black holes
我们构造了一个解析可解的简化模型，该模型捕捉了大多数单场暴胀模型中原始黑洞（PBH）产生的基本特征。该结构利用了恒定滚转（或慢速滚转）阶段和之前的超慢速滚转阶段之间的Wands对偶性，并且可以通过两个连接抛物线的简单暴胀子势来实现。在这个框架内，有可能制定明确的通货膨胀的情况下，符合CMB的意见和丰富的生产PBH的任意质量。我们量化的曲率功率谱中的峰的形状在不同的暴胀的情况下的变化，并讨论其对探测PBH标量诱导的引力波背景的影响。我们发现，COBE/Firas $μ$ -扭曲约束排除生产PBH重于$10^4 M_\odot$在单场膨胀。
2022-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How to obtain slow roll inflation driven by non-linear electrodynamics
Nazarbayev University（纳扎尔巴耶夫大学）；University of Nova Gorica（新戈里察大学）
本文提出了一种基于非线性电动力学的模型，通过构建特定拉格朗日量实现慢-roll膨胀，并指出现有模型无法满足观测要求。
2026-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Sensitivity of inflationary predictions to pre-inflationary phases
当暴胀的次数不太大时，暴胀的预测对暴胀前的条件有多敏感？为了解决这个问题，我们考虑一个简单的模型，在暴胀时代之前是一个由辐射流体主导的时代，辐射流体仅与暴胀子引力耦合，并延伸到普朗克时代。我们发现，在早期，存在一个自然的广义Bunch-Davies真空态的微扰的耦合暴胀-重力-流体系统。通过这种初始状态的选择，模型预测了在大尺度下单场慢卷暴胀的标准功率谱的有趣偏差。然而，这些偏差太小，在不久的将来的CMB观测中无法观察到。
2016-01-19 gr-qc hep-th
A Refined Einstein-Gauss-Bonnet Inflationary Theoretical Framework
我们提供了一个精炼的和简化得多的Einstein-Gauss-Bonnet暴胀理论框架，它与GW 170817对引力波速度的观测约束相兼容。在以前的工作中，引力波的速度是$c_T^2=1$的自然单位的约束，导致一个约束微分方程的耦合函数的标量场的高斯-邦尼不变量$ξ(ϕ)$和标量位$V(ϕ)$。采用慢滚条件的标量场和哈勃率，并与以前的工作相比，通过进一步假设$κ\frac{ξ'}{ξ''}\ll 1$，这是由慢滚参数的动机，我们成功地提供了更简单的表达式的慢滚指数和张量和标量谱指数和张量标量比。我们使用一个简单的幂律标量耦合函数$ξ(ϕ)\sim ϕ^ν$的说明性的例子来验证我们的精炼的理论框架，并证明由此产生的暴胀现象与最新的普朗克数据是兼容的。此外，这个特定的模型产生了一个蓝色倾斜的张量谱指数，所以我们简要地讨论了用这个模型描述NANOGrav结果的角度，如最近的文献所示。
2021-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Genericness of pre-inflationary dynamics and probability of the desired slow-roll inflation in modified loop quantum cosmologies
在修正的圈量子宇宙学框架下研究了空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙在混沌和Starobinsky势下的演化.这些模型导致了非奇异的反弹，就像在圈量子宇宙学中一样，但是在能量密度中具有比二次项更高阶的复杂得多的修改的弗里德曼动力学。对于动能占主导地位的反弹，我们得到的解析解，使用不同的近似和比较与各种物理变量的数值演化。结果表明，在两种电位的反弹区，相对误差均小于$0.3\%$。通用功能的动力学，共享圈量子宇宙学，建立使用解析和数值解。研究了动力学中反弹区、过渡区和暴胀区三个不同阶段的详细性质。对于势能主导的反弹，我们定性地描述了它的一般特征，并通过模拟证实，它们都导致了所需的慢卷阶段的混沌膨胀。然而，在Starobinsky势中，势能主导的反弹不能引起任何暴胀相。最后，我们计算所需的慢卷膨胀的概率发生在混沌膨胀和循环量子宇宙学，发现一个非常大的概率宇宙进行通货膨胀。
2019-08-23 astro-ph.CO gr-qc
Numerical Investigation of Two-Dimensional Fokker-Planck Equation in Inflationary Models: Importance of Slow-Roll Parameters
本研究将Fokker-Planck方程推广到二维以分析多场暴胀模型的概率分布，采用谱方法与Crank-Nicolson方法数值求解慢滚暴胀场景，揭示了二维势、慢滚参数及体积加权效应对分布的不同决定作用。
2024-04-16 gr-qc
Recovering the Inflationary Potential and Primordial Power Spectrum With a Slow Roll Prior: Methodology and Application to WMAP 3 Year Data
我们介绍了一种新的方法，适用于通货膨胀之前的宇宙学数据集，其中包括在慢卷膨胀中的任意顺序的观测值之间的关系。这个过程基于暴胀流方程，慢滚参数在宇宙学参数集中明确出现。我们将我们的方法与其他方法进行对比，在宇宙学数据集上施加一个暴胀先验，并认为这种方法是理想的异构数据集。特别是，它将非常适合利用任何直接检测的基本张量模式的BBO式的任务。为了证明这种方法的实际用途，我们将其应用于WMAPII +All数据集，以及新发布的WMAPII数据集本身以及SDSS数据。我们发现，所有基本类的单场暴胀模型仍然允许在1- 2西格玛水平，但整体参数空间急剧限制。特别是，我们发现的证据表明，WMAPII+SDSS的组合是敏感的，在两个领先的顺序慢滚参数的二次项所产生的影响。
2006-06-16 astro-ph gr-qc hep-th
A Cautionary Tale: Dark Energy in Single-Field, Slow-Roll Inflationary Models
目前宇宙加速膨胀的时期被假定是由暗能量驱动的，在标准模型中，暗能量采取状态方程参数$w=-1$的宇宙学常数的形式。我们提出了一个创新的观点，暗能量的性质，通过绘制一个平行的通货膨胀，我们假设是由一个单一的标量场，暴胀子。暴胀子并不是宇宙学常数，这一点可以从暴胀结束的事实和普朗克卫星在$8σ$置信度下的$n_s\neq 1$约束中看出。因此，验证其状态方程参数是否与$-1$存在可测量的不同是有趣的。我们分析了一类单场慢卷暴胀模型的这个问题，其中哈勃慢卷参数的层次结构被截断在不同的顺序。基于最新的Planck和BICEP 2/Keck数据，我们得到了三参数模型的$68\%$上界$1+w < 0.0014$，它对数据给出了最好的描述.这提供了一个警示故事，以得出关于当今暗能量性质的结论，其基础是当前和即将进行的宇宙学调查没有检测到与$w=-1$的偏离。
2022-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Constant-roll inflation in scalar-tensor gravity
我们将先前在广义相对论（GR）和$f(R)$引力中引入的恒滚暴胀概念推广到更一般的标量张量引力中的暴胀模型。一些新的精确解析解FLRW空间平坦的宇宙学背景下，发现这种情况下。所有形式的标量场潜力和它的耦合重力产生的精确de Sitter解决方案，而标量场是变化的，提出。在诱导引力和具有非最小耦合标量场的GR的特殊情况下，我们得到了所有的常横滚暴胀解，前者代表幂律暴胀，而后者的解是新颖的，而且更为复杂.在这种膨胀过程中产生的标量扰动与观测数据的比较表明，恒滚参数应该很小，类似于GR和$f(R)$重力的恒滚膨胀。然后，通过小的修正，解决方案可以简化为标准的慢滚解决方案。
2020-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Discordances in cosmology and the violation of slow-roll inflationary dynamics
本文提出超越慢滚机制的单场暴胀轨迹，通过引入哈勃流函数的阻尼振荡改善Planck数据拟合，同时缓解H0和S8等宇宙学参数的现有不一致，并指出大尺度结构与CMB偏振数据将提供关键检验。
2023-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Slow-Roll Inflation at N3LO
下一代的宇宙学观测将对曲率扰动的原始功率谱中的纯幂律的微小偏差敏感。在慢卷暴胀的背景下，这些偏差是预期的，并且对应于所谓的光谱指数的运行。它们的测量将带来与发现尺度不变性的偏差一样多的信息。然而，鲁棒参数推断需要边缘化任何可能的高阶不确定性，这已经，到目前为止，没有完全确定。我们解决这个问题，推导出膨胀标量和张量慢滚功率谱在下一个到下一个到下一个领先的顺序（N3LO），充分扩大周围的一个可观察到的枢轴波数，所有单场膨胀模型具有最小和非最小的动力学条款。因此，我们的结果包括弦启发的暴胀模型具有不同的声速。
2022-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Stiff Pre-CMB Era with a Mildly Blue-tilted Tensor Inflationary Era can Explain the 2023 NANOGrav Signal
本文提出复合前的 stiff 时代结合轻微蓝移张量谱的暴胀时代可以解释 2023 年 NANOGrav 信号，并通过模型无关和 Higgs-axion 模型两种方法验证，预测未来引力波实验可探测相关信号。
2023-11-01 astro-ph.CO gr-qc
Trans-Planckian Censorship and Inflationary Cosmology
我们研究了最近提出的跨普朗克审查猜想（TCC）的早期宇宙学，特别是暴胀宇宙学的影响。TCC导致的结论是，如果我们想让暴胀宇宙学提供一个成功的宇宙结构形成的方案，暴胀的能量标度必须低于$10^9$ GeV。要求宇宙学扰动的振幅正确，就迫使模型的广义慢滚参数$ε$变得非常小（$<10^{-31}$）。这导致了原始引力波振幅可以忽略不计的预测。对于慢卷暴胀模型，它还导致初始条件的严重微调。
2019-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Natural selection of inflationary vacuum required by infra-red regularity and gauge-invariance
暴胀红外发散是否是物理的一直是一个争论的问题。我们的主张是，至少在单场模型中，答案是“不”，并且虚假的红外发散是源于对规范模的粗心处理。在我们以前的工作中，我们已经明确表明，红外发散是不存在的真正规范不变量在领先的慢滚近似。我们扩展我们的论点，包括高阶慢滚校正和引力波的贡献。在初始真空的选择上，关键是要保证规范不变性，这是一个在常规计算中没有考虑过的新概念。
2011-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Frame-dependence of higher-order inflationary observables in scalar-tensor theories
在标量-张量引力理论的背景下，我们在慢滚近似下计算三阶校正谱指数。计算是在Einstein系和Jordan系中采用标量和张量扰动的格林函数方法进行的。然后，利用哈勃慢滚参数在两个框架之间的相互关系，我们发现框架是等价的三阶。由于哈勃慢滚参数与潜在的慢滚参数有关，我们用后者来表示观测量，后者显然是不变的。然而，相同的暴胀子偏移导致在两个框架中的不同预测，因为e折叠的数量的定义不同。为了说明这种效应，我们考虑了一个非最小暴胀模型，发现预测的差异随着非最小耦合的增加而增加，并且它实际上可以大于观测量的一阶和三阶结果之间的差异。最后，我们证明了各种结束的通货膨胀条件上的可观测量的效果。鉴于未来实验灵敏度的提高，这些效应对于暴胀模型的分析将变得重要。
2017-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Circumventing the challenges in the choice of the non-conformal coupling function in inflationary magnetogenesis
众所周知，为了在暴胀过程中产生具有观测到的振幅的磁场，必须通过将电磁场耦合到暴胀子或标量曲率来打破电磁场的共形不变性。标量曲率的耦合即使在慢滚暴胀中也会带来一定的挑战，考虑暴胀子的耦合似乎是可取的。它可以表明，在慢滚暴胀，以产生足够的强度，几乎规模不变的磁场，非共形耦合到暴胀子必须选择具体取决于手头的暴胀模型。在最近的工作中，我们发现，当出现急剧偏离慢滚暴胀导致标量功率谱中的强特征时，不可避免地会出现电磁场谱中的尖锐特征，除非非共形耦合函数被非常精细地调谐。特别是，我们发现，如果发生超慢滚暴胀的时代，那么磁场的强度在大尺度上可以被严重抑制。在这项工作中，我们研究这些挑战是否可以绕过涉及两个领域的通货膨胀模型。我们表明，额外的标量场的存在下，使我们能够构建耦合功能，导致所需的强度磁场，即使出现中间时代的超慢卷膨胀。然而，我们发现，在频谱中的磁场，是由于从慢卷膨胀的偏离诱导的功能不能完全消除。我们利用MagCAMB程序计算了磁场对宇宙微波背景各向异性的影响，并考察了具有特征的谱是否与电流约束基本一致。
2023-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comparing Inflationary Models in Extended Metric-Affine Theories of Gravity
本文比较了扩展度量-仿射引力理论中三类修正引力模型的慢滚暴胀，通过势慢滚和哈勃慢滚两种方法结合Planck 2018与BICEP2/Keck观测数据约束参数空间，并定性比较以寻找能区分竞争模型并更好描述早期宇宙动力学的宇宙学特征。
2024-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Graviton production in non-inflationary cosmology
我们讨论宇宙中无质量粒子的产生，宇宙从辐射主导的时代过渡到任何其他膨胀定律。我们详细计算了在过渡到物质主导时代的引力子的产生。我们表明，在标准辐射/物质过渡产生的引力子是可以忽略不计的。我们使用我们的结果来约束一个或多个以前的物质主导时代，或任何其他膨胀定律，这可能发生在早期宇宙中。我们还推导了早期物质主导时代对一般初始引力子谱的修改的一般公式。
2009-02-17 astro-ph.CO gr-qc
