Elliptic Inflation: Interpolating from natural inflation to $R^2$-inflation
我们提出了自然暴胀的一个推广,其中暴胀子势是一般的周期函数。具体地说,我们研究椭圆暴胀,其中暴胀子的潜力是由Jacobi椭圆函数,Jacobi θ函数或Dedekind eta函数,出现在规范和汤川耦合的弦论紧化的环形背景。我们表明,在前两种情况下的光谱指数和张量标量比的预测值插值从自然通货膨胀的指数通货膨胀,如$R^2$ -和希格斯通货膨胀和膜通货膨胀,其中的光谱指数渐近$n_s = 1-2/N \simeq 0.967$的e-折叠数$N = 60$。我们还表明,一个模型与戴德金eta函数给出了一个相当大的运行的频谱指数由于调制的暴胀子潜在的。这种椭圆暴胀可以被认为是多自然暴胀的一种具体实现,其中暴胀子势由多个正弦函数组成。我们还讨论了弦论中的例子,其中雅可比θ函数和戴德金θ函数出现在暴胀子势。
2015-01-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Phase Locked Inflation -- Effectively Trans-Planckian Natural Inflation
一个具有有效的反普朗克衰变常数的自然暴胀模型可以通过“锁相”机制很容易地实现,同时将有效场论中的场值保持在普朗克尺度内。我们详细描述了基于这种机制的“锁相”暴胀。我们还构造了基于这种机制的超对称自然暴胀,并证明了该模型与低尺度超对称性是一致的。我们还研究了暴胀子与最小超对称标准模型的耦合,以实现适当的再加热过程。有趣的是,在某一类模型中,我们发现暴胀尺度与右手中微子的质量以与跷跷板机制一致的方式相关。
2014-07-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Extra-Natural Inflation (De)constructed
超自然的通货膨胀是(去)构造的。显式模型与宇宙学观测进行了比较。该模型成功地实现了trans-Planckian暴胀子场漂移。
2020-05-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gauge-flation trajectories in Chromo-Natural Inflation
我们提供了一个详细的讨论的多场轨迹和膨胀动力学的最近提出的模型的色自然通货膨胀,它允许缓慢滚动通货膨胀的一个陡峭的潜力与援助的经典非阿贝尔规范场。我们表明,慢卷膨胀可以在很宽的参数空间范围内实现。我们证明,色自然通货膨胀包括轨迹相匹配的规范膨胀,并描述了理论是如何相关。
2012-08-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Perspective on completing natural inflation
本文基于杂化弦论中的紫外线完备理论,对2-,3-,N-暴胀模型中的暴胀路径进行了研究,其中使用了大量的大统一尺度的轴子。自然暴胀的非阿贝尔规范群的数量在弦紧化中是有限的,我们认为,从理论的角度来看,自然暴胀最合理的完成是2-暴胀。
2015-01-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Natural Inflation and Low Energy Supersymmetry
自然(轴子)暴胀为描述早期宇宙提供了一个动机良好的预测方案。它导致相当大的原始张量模,从而导致暴胀势的高质量标度。天真地说,这似乎与低(TeV)尺度的超对称性不一致,特别是当嵌入超弦理论时。我们表明,低尺度的超对称性是兼容的自然(高尺度)的通货膨胀。这个机制需要两个轴子的存在,这两个轴子是通过弦论的模提供的。
2015-03-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Thermal Effects on Pure and Hybrid Inflation
本文讨论了基于全局超对称性的暴胀模型。结果表明,在与观测约束相一致的参数范围内,存在着可以忽略超引力效应的暖暴胀现象。不需要对参数进行任何微调。计算了暴胀子势的热修正,发现它并不重要。
2004-11-20 hep-ph
Multi-Natural Inflation
我们提出了一个多自然暴胀模型,其中单场暴胀子势由两个或多个正弦势组成,这些正弦势大小相当,但具有不同的周期性,可能具有非零的相对相位。该模型是通用的,足以实现大字段和小字段的通货膨胀。我们发现,在一个模型中,两个正弦势,预测值的光谱指数和张量标量比位于$1σ$区域的普朗克数据。特别是,与原始的自然暴胀相比,衰变常数没有下限。我们还证明,在一定的限制下,多自然暴胀可以近似为山顶四次暴胀模型。
2014-05-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Modulated Natural Inflation
我们讨论了弦论中嵌入(对齐)轴子暴胀的一些与模型无关的含义。由于弦理论的对偶对称性,自然暴胀的纯余弦势被模函数所取代。这导致了暴胀势的“摆动”,从而修正了与CMB观测结果相关的预测。特别地,标量功率谱偏离标准幂律形式。作为一个副产品,我们可以证明,对齐的有效轴子的反普朗克偏移与弱引力猜想是相容的。
2015-11-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Saving Natural Inflation
慢卷暴胀要求暴胀子场具有异常平坦的势,这与暴胀尺度的测量相结合,需要某种程度的微调。另一种可能是,势的平坦性可能是由于暴胀子的起源是一个伪戈德斯通玻色子,就像自然暴胀中的那样。唉,与普朗克数据的一致性使自然暴胀的原始提议陷入困境,因为它需要暴胀子的跨普朗克漂移。虽然我们仍然可以将可重整化势调整到次普朗克值,但来自量子引力或戈德斯通对称性破缺源的高阶修正会破坏模型的预测性。在本文中,我们展示了如何在更现实的自然暴胀模型中,人们可以实现暴胀而不需要场的trans-Planckian偏移。我们展示了如何一个变体的超自然膨胀与散装费米子可以实现预期的目标,并讨论其四维的量子。我们还提出了一种新型的四维模型的启发小希格斯和复合希格斯模型,可以导致次普朗克值的暴胀子场。
2015-01-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational waves from axion inflation in the gradient expansion formalism. Part I. Pure axion inflation
University of Münster(明斯特大学);The University of Tokyo(东京大学);Taras Shevchenko National University of Kyiv(基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学)
本文研究了轴子膨胀中引力波的产生,采用梯度展开形式法分析纯轴子膨胀模型,发现未来引力波探测器可能只能探测到强反作用区域的引力波信号,这与暗辐射能量密度上限存在冲突。
2026-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pure Natural Quintessential Inflation and Dark Energy
我们提出了一个纯自然的经典暴胀模型,该模型是由Witten猜想激发的,在大N极限下,轴子耦合到纯Yang-Mills $SU(N)$规范场.这修改了自然通货膨胀中的标准余弦势,使其与当前CMB数据兼容。我们的模型给出了一个成功的暴胀,以及在后期的经典暴胀子场($ϕ$)的加速。在这里,暴胀子场负责暴胀,之后,场进入特殊的再加热,然后它们作为动力学暗能量场,遵循相同的暴胀势和相同的模型参数。动力场缓慢地滚动,直到哈勃下降到精华场的质量,并达到当前的暗能量场值。这里的暗能量尺度是场相关的。我们的精华模型遵循解冻冻结方法,因此冻结的精华场相对于宇宙时间从初始场值($ϕ_{i}$)演化到当前非零最小场值($ϕ_{0}$)。得到的场值变为超光速,满足目前的暗能量密度$V(ϕ_{0}) \approx Λ_{\text{DE}}^{4} = (2.3 \times 10^{-3}\text{eV})^{4}$。
2020-06-10 gr-qc hep-ph hep-th
Multi-Natural Inflation in Supergravity and BICEP2
我们重新审视最近提出的多自然暴胀和它的实现在超重力的BICEP 2结果。多自然暴胀是一个单场暴胀模型,其中暴胀子势由多个正弦函数组成,并且已知可以产生相当大的运行谱指数,这放松了BICEP 2和普朗克结果之间的紧张关系。在本文中,我们表明,多自然暴胀可以容纳一个广泛的值的$(n_s, r)$,包括频谱指数接近甚至高于单位。如果张力被其他的来源,如暗辐射、热暗物质或非零中微子质量所解决,这将是有利的。我们还讨论了在弦论的实施的影响。
2014-03-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Chromo-Natural Inflation in the Axiverse
我们研究了轴宇宙中的色自然暴胀。更准确地说,我们研究了两个轴子与SU(2)规范场耦合的自然暴胀。假设一个层次之间的耦合常数,我们发现,对于某些初始条件下,传统的自然膨胀开始,并持续数十个e折叠,随后色自然膨胀接管自然膨胀。对于这些解决方案,我们期望的预测与CMB尺度上的观察是一致的。此外,由于色球自然暴胀发生在暴胀阶段的后半部分,手征原初引力波在高于$10^{-10}$ Hz的有趣频率范围内产生,这可能是由未来的引力波观测检测。
2016-02-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Natural cliff inflation
我们提出了一个新的情况下的通货膨胀,其中暴胀子被确定为最轻的模式的角场在紧致的第五维。周期有效势呈现指数平坦的平台,因此自然地实现了没有山顶初始条件的亚普朗克场漂移。我们可以得到一致的预测与观测的谱指数和张量标量比。
2017-11-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Towards Natural Inflation in String Theory
我们提供了IIB型字符串嵌入的两个轴子变种的自然通货膨胀。我们用RR 2型轴子的组合作为暴胀子场,并使其势由超势中的非微扰效应产生。除了引起通货膨胀,开发的模型考虑到稳定的紧凑的空间,无论是在KKLT和大容量的情况下制度,任何半现实模型的字符串通货膨胀的一个必要条件。
2014-07-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multi-Natural Inflation in Supergravity
我们证明了最近提出的多自然暴胀可以在四维${\cal N}=1$超引力框架内实现。暴胀子势主要由两个正弦势组成,这两个正弦势大小相当,但具有不同的周期性,可能存在非零的相对相位。对于亚普朗克衰变常数,多自然暴胀模型被简化为轴子山顶暴胀。我们发现,考虑到相对相位的影响,光谱指数可以增加,以更好地拟合普朗克的结果,相对于山顶四次通货膨胀。我们还考虑了一个可能的UV完成字符串启发模型的基础上。有趣的是,在暴胀期间的哈勃参数必然小于引力子质量,避免了可能的模量不稳定。文中还讨论了再加热过程和非热稀薄成因。
2014-04-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Natural and Multi-Natural Inflation in Axion Landscape
我们提出了一个景观的许多轴子,其中的轴子潜在的转移对称性破缺效应收到各种贡献。我们表明,超普朗克衰变常数的轴子的存在是非常常见的轴子景观范围广泛的数量的轴子和移位对称性破缺条款,因为意外对齐的轴子。有效的暴胀模型是轴子景观中的自然暴胀或多自然暴胀,取决于轴子的数量和移位对称性破缺项。BICEP 2和普朗克之间的张力可能是由于对暴胀子势的小调制或隧穿后沿重轴子的势变陡。如果轴子势的典型高度是$(10^{16-17}{\rm \,GeV})^4$量级,那么我们宇宙经历的慢卷膨胀的总持续时间不会明显大于$60$。
2014-07-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Natural Inflation and Quantum Gravity
宇宙暴胀为理解早期宇宙和宇宙微波背景提供了一个有吸引力的框架。它可以很容易地涉及接近量子引力效应变得重要的尺度的能量。对黑洞量子力学的一般性考虑表明,任何暴胀的有效场论模型都存在着非平凡的约束,这种约束是量子引力的低能极限,特别是弱引力猜想的约束。我们表明,高维规范和引力动力学可以优雅地满足这些约束,并导致一个可行的,理论上控制和预测类的自然暴胀模型。
2015-01-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The two-field regime of natural inflation
自然暴胀的最简单的两个场完备化有一个两个场都活跃的区域,并且它的预测在普朗克1- $σ$置信轮廓内。我们在自然暴胀的原始模型中证明了这一点,其中暴胀是通过U(1)对称性的显式破缺实现的。我们认为,在这种情况下,来自明确的破坏这种对称性的质量是可比的,从自发破裂,我们表明是一致的,相应的能量尺度之间的层次结构。虽然当可观测的模式离开视界时,两个质量是相当的,但质量等级在膨胀的最后e折叠中恢复,使得预测与等曲率边界一致。为了完整性,我们还研究了预测的情况下,有一个大的层次结构的质量和初始阶段的通货膨胀驱动的(重)径向场。
2015-10-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational leptogenesis in Natural Inflation
我们计算了由阿贝尔规范场耦合到伪标量暴胀产生的违反宇称的引力波产生的引力稀薄成因。我们表明,一旦张量-标量比的CMB约束被强制执行,在暴胀过程中由这种机制产生的轻子不对称性太小,无法解释观测到的宇宙重子不对称性,不管暴胀子势,它与规范场的耦合强度,以及再加热的细节。
2017-11-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Natural Inflation with Natural Trans-Planckian Axion Decay Constant from Anomalous $U(1)_X$
我们提出了一个自然膨胀模型驱动的一个假想的或轴分量的凯勒模量在字符串启发的超引力。在反常的$U(1)_X$对称性下测量了轴子的位移对称性,这导致了依赖于模的Fayet-Iliopoulos(FI)项。物质场由F项稳定,模的实部由$U(1)_X$ D项稳定,而其轴子保持轻。因此,模的实部和虚部的质量在不同的尺度下被分离。自然暴胀的标量势由非微扰效应产生的超势实现。在这个模型中,可以自然地得到与BICEP 2观测相拟合所需的trans-Planckian轴子衰变常数。
2014-07-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Natural Chain Inflation
在链式暴胀中,宇宙沿着一系列能量不断减少的假真空隧道。本文的主要目标是将链式暴胀理论嵌入高能基础物理中。首先,我们说明了一个简单有效的形式计算链暴胀中的宇宙微波背景(CMB)观测量。密度扰动播种各向异性出现的概率性质的隧道(而不是从量子涨落的通货膨胀)。为了获得正确的归一化的标量功率谱和标量谱指数,我们找到了一个上限的膨胀尺度在视界交叉的CMB尺度,$V_*^{1/4}< 10^{12}$ ~GeV。然后,我们提供了一个明确的实现链通货膨胀,其中的暴胀子被确定为在超引力的轴子。轴子享有微扰移位对称性,它被瞬子打破为离散的残余物。我们称之为“自然链膨胀”的模型满足所有宇宙学约束,可以嵌入标准的$Λ$ CDM宇宙学。我们的工作为弦论中链暴胀的紫外完成迈出了重要的一步。
2021-09-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Natural Inflation from 5D SUGRA and Low Reheat Temperature
受最近宇宙学观测到的暴胀微扰中可能存在未被抑制的原始张量分量$r$的启发,我们重新详细分析了文献[1]中的5D共形SUGRA起源的自然暴胀模型.该模型是5D超自然暴胀的超对称变体,也基于移位对称,并导致自然暴胀的潜力。将产生暴胀子势的体场通过规范耦合耦合到膜SM态的暴胀子上,必然得到非常慢的规范暴胀子衰变速率和非常低的再加热温度$T_r\stackrel{<}{_\sim }{\cal O}(100)$ ~GeV。对所需的e折叠数(来自CMB观测)的分析导致$n_s$的值处于当前普朗克2015结果的较低范围内。一些相关的理论问题的建设,以及唯象和宇宙学的影响进行了讨论。
2015-04-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
R-symmetric Axion/Natural Inflation in Supergravity via Deformed Moduli Dynamics
我们构造了一个超引力环境下的自然暴胀模型,其中暴胀子与具有平移对称性的模场相一致。暴胀子的超势是由具有变形模量约束的强动力学引起的介子凝聚产生的。与基于高更诺凝聚的模型相比,暴胀子势的产生没有$R$对称性破缺,因此不依赖于引力子质量。因此,我们的模型与低尺度超对称性是相容的。
2014-09-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Leptogenesis in Inflationary models with Non-Abelian Gauge Fields
[1]中引入了一种稀薄成因的情景,该情景在粒子物理设置的标准模型中的暴胀期间起作用。在这种情况下,轻子数是由引力手征反常产生的,对于由赝标场驱动的暴胀模型,手征反常具有非零的期望值。在这里,我们观察到涉及非阿贝尔规范场的暴胀模型,例如色球自然暴胀[2]或规范暴胀[3],具有宇称违反张量模(引力子)谱,并且自然地导致引力手征异常的非零期望值。因此,你有一个与这些暴胀设置相关的自然的瘦生情景,\emph{inflato-natural leptogenesis}。我们认为,重子-光子数密度的观测值可以在这些模型的参数的自然范围内得到解释。
2018-08-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Aligned Natural Inflation: Monodromies of two Axions
自然(轴子)暴胀可以容纳相当大的原始张量模式,但遭受暴胀子场的trans-Planckian变化的必要性。这个问题可以通过对齐的轴子arXiv:hep-ph/0409138的机制来解决,其中对齐的轴子在其他轴子的电势中螺旋下降。我们详细说明的机制,鉴于最近报道的观察BICEP 2合作arXiv:1403.3985。
2014-08-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Natural inflation and moduli stabilization in heterotic orbifolds
我们研究了在大哈勃尺度和有利的张量标量比$r \approx 0.05$的光杂合orbifold紧化中与膨胀相结合的模量稳定性。为了解释跨普朗克场范围,我们实现了对齐的自然暴胀。虽然在杂合结构中只有一个普适轴子,但是来自几何模的更多轴子可以用于对齐和膨胀。我们认为,这样的对齐是相当通用的orbifolds,因为所有的非微扰项所涉及的领域和Dedekind $η$功能的模块化权重确定。我们提出了两个设置的启发迷你景观模型的$\mathbb Z_{6-\text{II}}$ orbifold实现对齐的通货膨胀和稳定的相关模量。一个在暴胀后有一个超对称真空,而另一个则包含一个在高尺度下打破超对称的高根诺凝聚。
2015-05-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Expectations for Inflationary Observables: Simple or Natural?
我们描述了一般的暴胀动力学,可以出现一个单一的,正则耦合场的暴胀势是一个4阶多项式。这种情况下产生的经验光谱观测值,$n_s$,$r$和$α_s$的组合范围很广。然而,并不是所有的组合都是可能的,下一代宇宙学实验有能力排除基于这种可能性的所有暴胀情景。此外,我们构造的基础上物理动机的选择,其自由参数的潜在的通货膨胀的先验。这些可用于确定与$n_s$、$r$和$α_s$的不同组合相关联的调谐程度,并且将促进暴胀模型选择问题的处理。最后,我们评论的影响,这些结果的自然性的整体通货膨胀的范式。我们认为,排除所有简单的潜力并不一定意味着通货膨胀的范式本身是不自然的,但这种可能性将增加建设的重要性,在更广泛的超高能物理学范式的背景下,通货膨胀的情况。
2017-09-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Chromo-natural warm inflation
色自然暴胀是一个模型,其中非阿贝尔规范场是由轴子与规范场通过陈-西蒙斯项耦合维持的。而最小温暴胀是一个模型,其中轴子通过陈-西蒙斯项产生一个非阿贝尔规范粒子的热浴。由于两个轴子暴胀模型都基于相同的作用,一个自然的问题是它们是否兼容。我们研究了带有Chern-Simons项的轴子暴胀,发现色球自然暴胀可以容纳温度远大于哈勃参数的辐射,这是暖暴胀的一个特征。因此,我们得出结论,色球自然暖膨胀存在,这必须有现象学上有趣的后果。
2024-02-13 hep-ph hep-th
Gauge-flation Vs Chromo-Natural Inflation
规范场暴胀(英语:Gauge-flation),非阿贝尔规范场暴胀,在arXiv:1102.1513中被引入,并在arXiv:1102.1932中被更彻底地分析,是一个由非阿贝尔规范场驱动的暴胀模型,它与爱因斯坦引力最小耦合。在这个模型中,某些旋转不变的规范场组合起着暴胀子的作用。最近,arXiv:1202.2366提出了色自然暴胀模型,它除了包含非阿贝尔规范场外,还包含一个轴子场。在这个简短的说明中,我们表明,涉及轴子的模型,确实允许各种慢滚轨迹的不同值的参数:一个特定的轨迹讨论在arXiv:1202.2366从一个“小轴子”区域开始,而在arXiv:1102.1513考虑的轨迹对应于一个“大轴子”区域。
2012-03-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion Landscape and Natural Inflation
多个轴子在各种移位对称性破缺项的存在下形成一个景观。永恒的暴胀填充了轴子景观,通过气泡成核不断创造新的宇宙。慢卷暴胀发生在隧穿事件之后,如果一个非常平坦的方向与超普朗克衰变常数出现由于对齐机制。我们研究了轴子景观场景中的真空结构以及可能的暴胀动力学,发现暴胀子动力学是由自然暴胀或多自然暴胀给出的。在衰减常数较大的情况下,可以用二次混沌暴胀来近似,但在暴胀持续时间较短的情况下,二次混沌暴胀是不利的。因此,如果谱指数和张量标量比与二次混沌暴胀不同,则可能存在可观察到的气泡成核痕迹。此外,暴胀子势的小调制的存在是轴子景观中的一个共同特征,它产生了一个相当大的,几乎恒定运行的标量谱指数在CMB尺度。如果某些轴子与无质量的规范场耦合,也可以产生等边型的非高斯性。
2015-04-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Strong Dynamics and Natural Inflation
我们继续研究D-膜II型紧化中闭弦轴子的四维有效场论。包含轴子的Stückelberg耦合需要在D膜交叉处存在手征费米子,其在强非阿贝尔规范耦合下的相互作用诱导轴子和标量手征凝聚激发的质量项,称为infladron。该装置允许实现自然的通货膨胀与一个封闭的弦轴子作为暴胀子和一个扁平的标量势由于更大质量的infladron的反反应。我们进一步指出,这个大场暴胀模型是不妥协的轴子虫洞修正。
2018-07-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Production of gravitational waves by inflationary transitions in aligned natural inflation
本文证明对齐轴子暴胀普遍存在由快速振荡相变分隔的两个暴胀阶段,并提出U(1)规范场耦合可在相变中产生具有强尺度依赖功率谱、频率峰值可被未来实验探测的引力波。
2025-10-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generalized Pole Inflation: Hilltop, Natural, and Chaotic Inflationary Attractors
最近出现了一种新的暴胀模型分析,其中暴胀观测量是由暴胀子动力学项中的极点结构决定的,而不是暴胀子势的形状。我们全面研究这个框架与任意顺序的极点考虑到可能的额外的极点在动力学项或潜在的。根据设置,正则势成为山顶或高原模型的形式,自然膨胀,幂律膨胀或单项/多项式混沌膨胀的变体。我们证明了这些模型的吸引子行为,并计算了从额外的极点到暴胀观测量的修正。
2016-08-03 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
Natural Inflation in Supergravity and Beyond
介绍了自然暴胀的超引力模型及其推广。这些模型是arXiv:1008.3375和arXiv:1011.5945中提出的超引力模型的特例,它们具有移位对称的凯勒势、在戈尔茨坦诺中线性的超势和稳定的闵可夫斯基真空。我们提出了一类超引力模型,具有任意的正弦振荡调制的潜力,类似于与轴子monodromy模型的潜力。我们证明了在超引力中,即使在单轴子场模型中,轴子参数为O(1),也可以实现自然暴胀。我们还讨论了超引力中的无理轴子景观,它描述了一个具有无限多个稳定Minkowski和亚稳定dS极小值的势。
2014-08-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Towards natural inflation from weakly coupled heterotic string theory
本文在具有多个$U(1)$磁通量的“瑞士奶酪”Calabi-Yau流形上提出了杂化弦论的自然暴胀。这样的多个$U(1)$磁通量稳定了相同数量的普适轴子和凯勒轴子的线性组合,其中一个凯勒轴子被确定为暴胀子。这个轴子衰减常数可以通过对隐规范群的规范动力学函数的单圈修正的大小来确定,这有效地导致了与WMAP,Planck和/或BICEP 2数据一致的trans-Planck轴子衰减常数。在暴胀过程中,模的实部也通过利用“瑞士奶酪”卡-丘流形的性质来稳定。
2014-09-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Helical Phase Inflation via Non-Geometric Flux Compactifications: from Natural to Starobinsky-like Inflation
我们证明了一类新的螺旋相位暴胀模型可以在最小超引力中简单地实现,其中暴胀子是复场的相位分量,其势允许变形的螺旋结构。我们发现了一个新的独特的复值指数$χ$的特点几乎整个地区的$n_s-r$平面青睐新的普朗克观测。连续变化的指数$χ$,预测插值从二次/自然的通货膨胀参数化的相位/轴子衰变常数的斯塔宾斯基一样的通货膨胀参数化的$α$参数。我们证明了实现Starobinsky类暴胀的简单超引力结构可以从一个更微观的模型中通过积分出重场来获得,并且慢卷暴胀的平坦相位方向受到轻微破缺的全局$U(1)$对称性的保护。%,在通胀能量标度上略有突破。我们研究了指数$χ$的几何起源,并发现它对应于一个线性约束关系的\kah模量。我们认为,这样的线性约束是一个自然的结果,模稳定的\MyRoman{2}型orientifold紧化的Calabi-Yau三倍几何和非几何通量。指数$χ$的可能选择是复平面上与超对称闵可夫斯基真空在模空间上的分布有关的离散点。未来对暴胀时期更精确的观测可能会提供对指数$χ$更好的估计。由于$χ$是由通量和真空期望值的复杂结构模量,这样的观察将表征的几何形状的内部空间。
2015-10-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-minimally coupled Natural Inflation: Palatini and Metric formalism with the recent BICEP/Keck
在这项工作中,我们显示的非最小耦合$ξϕ^2 R$的暴胀参数的影响,考虑到单场暴胀,并提出的粒子物理的观点有吸引力的潜力暴胀预测:自然暴胀,轴子类暴胀具有余弦型周期性的潜力和暴胀自然出现的赝Nambu-Goldstone玻色子的自发破缺的全球对称性。我们提出了这种势能的暴胀预言,$n_s$,$r$和$α=\mathrm{d}n_s/\mathrm{d}\ln k$。此外,我们假设标准的热膨胀后的历史,并使用此,考虑潜在的,我们显示兼容的区域内的$n_s$,$r$在最近的BICEP/凯克结果。
2022-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Notes on natural inflation
在所谓的自然暴胀中,类轴子暴胀子被假定具有余弦型周期势。这不是一个非常简单的模型,其中类轴子暴胀子耦合到SU(N)(或其他)纯杨-米尔斯,至少在大N极限的情况下,由威滕指出。它有一个多值的潜力,这是有效的二次,即,在大N极限中只有质量项。由于这种性质,混沌暴胀可以更自然地实现,类轴子暴胀子的衰变常数小于普朗克尺度。我们证明了这些点明确使用软破${\mathcal N}=1$超级杨米尔斯,使我们能够处理有限N。这个分析还表明,中等大小的规范群,如$E_{8}$,对于普朗克尺度衰变常数来说已经足够好了。
2014-10-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Natural inflation mechanism in asymptotic noncommutative geometry
证明了在非对易几何方法中存在暴胀时期以统一引力和标准模型的可能性。这个暴胀阶段的发生并不需要引入额外的场或势,而是几何和希格斯场之间非最小耦合的结果。
2009-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pure Chromo-Natural Inflation: Signatures of Particle Production from Weak to Strong Backreaction
本文研究纯自然暴胀模型与SU(2)规范场耦合,揭示从弱到强反作用转变,产生丰富引力波峰和原初黑洞,为未来探测器提供目标。
2025-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal, Trapped and Chromo-Natural Inflation in light of the Swampland Criteria and the Trans-Planckian Censorship Conjecture
我们考虑热,捕获和色自然膨胀的沼泽地标准和跨普朗克审查猜想(TCC)。由于热膨胀发生在能量低于大统一的情况下,它与TCC一致,也与改进的沼泽地条件一致。陷获暴胀和色自然暴胀是原初(高能标度)暴胀的候选者。由于在这两种情况下,标量场运动方程中都有有效的阻尼项,因此模型可以很容易地与沼泽地准则相一致。另一方面,TCC限制这些场景仅在低能量下发生。
2020-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianities in a two-field generalization of Natural Inflation
我们描述了一个推广自然暴胀的双场模型,其中暴胀子是自发破缺的近似对称性的伪戈德斯通玻色子,径向模式是动态的。我们分析了如何从根本上动态依赖于径向模式的质量,并计算/估计从这样的情况下产生的非高斯性。
2018-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Natural Inflation and Flavor Mixing from Peccei-Quinn Symmetry Breaking
我们提出了一个左右对称模型,同时给出自然的通货膨胀和味道混合从Peccei-Quinn对称性破缺在普朗克尺度。我们的模型可以嵌入SO(10)大统一理论。
2010-11-22 astro-ph.CO hep-ph
Natural-Scalaron Inflation
一个伪南武-戈德斯通玻色子(如类轴子粒子)在理论上是一个很有动力的暴胀子,因为它具有自然平坦的势(自然暴胀)。这是因为戈德斯通定理保护其潜力免受相当大的量子修正。然而,这样的修正一般会在作用量中产生一个$R^2$项,由于$R^2$项与具有准平坦势(斯塔罗宾斯基暴胀)的标量场(标量子)之间的等价性,导致另一个暴胀子候选项。在这里,它是一个新的多场的情况下,标量和伪南武-戈德斯通玻色子是积极的(自然标量暴胀)。一般来说,也包括一个非最小耦合,这是从微观理论出现。它表明,一个强大的暴胀吸引子是存在的,即使当两个暴胀子的质量是可比的。此外,标量子的存在允许在参数空间的大区域内满足所有观测界限,这与纯自然暴胀不同。
2021-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
SuperCool Inflation: A Graceful Exit from Eternal Inflation at LHC Scales and Below
在超冷膨胀(SCI)中,技术上的自然和热效应为旧的膨胀提供了一个优雅的出口。宇宙开始时很热,并被困在一个虚假的真空中。宇宙过冷和膨胀解决视界和平坦性问题。暴胀子耦合到一组类似费米子的QCD。当费米子的非阿贝尔规范群冻结时,汤川项为暴胀子产生一个蝌蚪,从而消除了势垒。暴胀结束,宇宙迅速升温。热效应在技术上是自然的,就像QCD标度在技术上是自然的一样。事实上,威滕使用了类似的机制来驱动电弱(EW)相变;关键是,没有标量场驱动暴胀,这使得SCI避免了永恒的暴胀和测量问题。SCI也可以在实验室中探测的尺度上工作,并且可以与EW对称性破缺联系起来。最后,我们引入了一个光旁观者场来产生密度扰动,这与CMB相匹配。光场不影响暴胀动力学,并可能产生普朗克观测到的非高斯性和等曲率扰动。
2011-11-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Natural inflation with and without modulations in type IIB string theory
我们提出了一个机制的自然暴胀和没有调制的IIB型弦论理论的框架内的环形orientifold或orbifold。我们明确地构造了复结构的稳定化势,即复结构模的虚部之一变为轻的暴胀子.暴胀子势是由高吉诺凝聚项产生的,它接受由复结构模场值确定的单圈阈值修正,而暴胀子的轴子衰变常数则由单圈因子的倒数增加.我们还发现,阈值修正也会引起自然暴胀对原始标量势的调制。根据这些调制,我们可以预测几个大小的张量-标量比以及WMAP,普朗克和/或BICEP 2合作报告的其他宇宙学观测值。
2015-06-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion monodromy inflation with multi-natural modulations
本文研究了用与轴子有关的动态生成项修正的轴子单值暴胀中的参数空间。该势具有多个正弦函数的线性势,其在产生调制中起作用。我们表明,这种潜在的导致一个大的张量标量比$r_T \sim 0.16$和一个大的负运行的光谱指数$α_s \sim - (0.02 -0.03)$。为了实现这些结果,一个小的层次之间的动力学尺度是必需的,而在正弦函数的衰减常数在这个模型中保持次普朗克。我们还讨论了通货膨胀后的再加热过程,在一个自下而上的方法。
2014-11-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
(Multi-field) Natural Inflation and Gravitational Waves
本研究探讨了具有非最小耦合的自然暴胀模型,证明其满足观测约束,并预测未来干涉仪可探测其引力波背景,进而区分单场与多场暴胀。
2024-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Natural Warm Inflation
我们得出的要求,一个通用的类轴子场必须满足,以发挥作用的暴胀子场在温暖的通货膨胀的情况。与普通自然通货膨胀模型的参数空间相比,我们发现我们的模型的参数空间被扩大了。特别是,我们避免了与普朗克尺度相关的轴子衰减常数$f$的问题,这在普通的自然暴胀模型中是存在的;事实上,我们的模型可以很容易地容纳远低于普朗克尺度的轴子衰减常数的值。
2011-09-06 astro-ph.CO hep-ph
Natural Hybrid Inflation Model with Large Non-Gaussianity
我们提出了一个暴胀模型(“自然混合模型”),它结合了超对称混合模型和自然暴胀模型,使谱指数达到0.96,轴子衰变常数小于普朗克尺度f<< M_P.通过引入U(1)_R和一个移位对称性,并采用最小Kahler势,仍然可以避免η问题.该模型中的两个暴胀子场可以容许较大的非高斯性。
2011-11-28 astro-ph.CO hep-ph
SU($N$)-natural inflation
我们研究了SU($N$)规范场通过Chern-Simons项耦合到暴胀子的情况。我们提供了一个一般的程序来构造均匀的,各向同性的,和吸引子的规范场在膨胀的解决方案。规范场发展出不同的VEV,对应于SU($N$)的不同自发对称性破缺模式,其中嵌入的SU($2$)子群被空间旋转SO($3$)对称破缺.作为具体的例子,我们构造了$N = 3$和$4$的稳定解。我们还数值求解了规范场动力学,并证实了我们的解析解是完备的和吸引子的。将我们的方法应用于其他简单李群是很简单的。
2022-05-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th