Helical Phase Inflation and Monodromy in Supergravity Theory
详细研究了超引力理论中的螺旋相位暴胀。暴胀是由复数场沿螺旋轨迹的相位分量驱动的。螺旋结构起源于超势的单值性，原点有一个奇点。我们证明了在超对称场论中，这种单值性可以通过重场积分而形成。超重力修正为标量场提供了强的场稳定性，因此螺旋相位暴胀实现了超对称场论中的“单值暴胀”。相位单值性可以很容易地推广到自然暴胀，其中超普朗克相位衰减常数是通过一致的场稳定实现的。在积分出重场的过程中，间接实现了相位-轴子对准。此外，由于无标度Kähler势直接提供了相位单值性的对称因子，因此在具有$SU(2,1)/SU(2)\times U(1)$对称性的无标度超引力中，螺旋相位暴胀可以自然实现.我们还证明了螺旋相位暴胀可以归结为超引力暴胀的移位对称实现。超普朗克场漂移由相位分量完成，不允许危险的多项式高阶修正。螺旋相位暴胀过程不受紫外敏感性问题的影响，这表明在接近大统一理论统一尺度的超对称场论中可以有效地研究暴胀，而紫外完备框架不是前提条件.
2014-12-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The UV Sensitivity of Axion Monodromy Inflation
University of Cambridge（剑桥大学）
本文研究了轴子单峰膨胀在紫外启发模型中的敏感性，发现其宇宙观测值受远高于哈勃尺度的重场影响，通过双场扩展揭示轴子势的振荡调制导致重场持续激发，挑战了传统单场描述。
2026-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A no-go theorem for monodromy inflation
我们研究了E. Silverstein和A. Westphal（2008）在混凝土压实环境中。为此，我们寻找一个适当的IIA型超引力真空，对应于最小的暴胀子潜力。我们证明了一个不去定理存在这样一个真空，使用10维运动方程。反德西特真空和闵可夫斯基真空被排除;德西特真空不被排除，但有一个下限的宇宙学常数，这是太高的现象学。
2016-03-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
F-term Axion Monodromy Inflation
轴子的连续位移对称性是暴胀模型的几种实现的核心。特别是，轴子单值暴胀的目标是在弦论的背景下实现暴胀子的超普朗克场范围。尽管基本原理很好，但迄今为止构建的明确模型非常复杂。我们提出了一个新的和更好的轴子单值暴胀的情况下，暴胀的潜力来自F-项。我们提出了几种情况下，轴子产生于卡鲁扎-克莱因紧化的高维规范场（或p-形式的潜力）的存在下，通量和/或扭转的同源性。的monodromy对应于背景通量的变化，其F-项的性质表现在域壁之间的通量配置插值的存在。我们的方案导致不同的暴胀子潜力，包括线性大字段的行为，混乱的通货膨胀，以及潜力，甚至更高的权力。它们提供了一套优雅的结构，其性质与最近BICEP 2关于原始引力波的观测数据大致相同。
2014-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On Hybrid Monodromy Inflation (Hic Sunt Dracones)
我们重新审视两个场的混合暴胀作为一个有效场论的低尺度暴胀与次普朗克标量场范围。我们专注于斯图尔特的原型模型，因为它允许红色光谱倾斜，这仍然符合当前的数据。我们描述了当前CMB测量对该模型的约束。然后，我们探讨了这个模型的稳定性量子修正。我们发现，相关的，边际的，至少是一个有限的一组不相关的运营商，一些额外的机制，需要使该模型稳定的校正从量子场论和量子引力。我们概述了一种可能的机制，实现了紧凑的轴子双大规模$4$形式的场强标量，并概述了如何自然的混合通货膨胀可能支持强动力学的对偶理论。
2020-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Planck Constraints on Monodromy Inflation
我们使用名义普朗克任务的数据来约束调制的原始功率谱与单值通货膨胀。相对于未调制的模型，拟合的最大改进具有Δχ 2 ~10，并且我们没有发现原始信号的证据，这与WMAP 9数据集的先前分析（Δχ 2 ~20）相反。普朗克和WMAP 9的结果在角度尺度上大致一致，就最佳拟合值而言，它们预计会一致。然而，即使在这些尺度上，普朗克相对于WMAP的信号的重要性也会降低，并且与宇宙方差相关的噪声相吻合。我们的研究结果激励两个实验之间的详细比较和更仔细的研究单值通货膨胀的理论预测。
2013-08-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stochastic Gravitational-Wave Background from Axion-Monodromy Oscillons in String Theory During Preheating
轴子单值性是弦紧化中的一种普遍现象。研究了轴子单值暴胀在预热过程中引力波背景的产生。通过使用伪谱方法进行晶格模拟，我们发现在轴子单值暴胀和尖点势中，渐近线性$|ϕ|$和$ϕ^{2/3}$势在预热过程中产生了显著的单峰随机引力波背景.这可能使我们能够通过引力波探索弦的紧化。
2019-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion Monodromy Inflation, Trapping Mechanisms and the Swampland
我们研究了粒子生产对轴子单值模型中暴胀子场演化的影响，目的是发现在哪些情况下产生的动力学与{ \it沼泽地约束}一致。在调制势的存在下，不断发展的背景场（在空间中均匀的暴胀子的解决方案）诱导长波长暴胀子波动模式的产生。然而，这对暴胀子动力学的影响可以忽略不计（如果调制势的局部最小值之间的场间距很大），否则它会将暴胀子困在局部最小值中并导致优雅退出问题。另一方面，只要暴胀子和模场之间的耦合足够大，在增强的对称点处产生模场可以导致与沼泽地约束一致的{ \it捕获暴胀}的实现。
2020-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Very-High-Frequency Gravitational Waves from Multi-Monodromy Inflation
University of Parma（帕尔马大学）；INFN Gruppo Collegato di Parma（意大利国家核物理研究所帕尔马协作组）；Northwestern University（西北大学）；University of California Davis（加州大学戴维斯分校）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
多阶段轴子单向性膨胀中，末阶段中断导致高频率引力波背景增强，为地面探测器提供观测机会。
2026-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New model of axion monodromy inflation and its cosmological implications
我们提出了一个新的实现的轴子单值膨胀，其中轴子单值产生的扭转周期在IIB型紧化。得到一类具有特定幂指数值的单项势。此外，暴胀子的质量变化的轮廓，由于各领域之间的耦合后紧化。因此，在某些临界尺度下，电势获得台阶状轮廓。我们研究这个模型的一个具体实现的宇宙学意义。在背景水平上，它实现了一个足够长的暴胀阶段，当暴胀子接近临界尺度时，它允许在短时间内违反慢滚条件。因此，哈勃视界受到扰动，并影响了原始宇宙学扰动的动力学。特别是，我们分析了B模式偏振的角功率谱，并发现在非常大的尺度上的提升。我们还发现，标量扰动的振幅被抑制附近的临界尺度。因此，我们的模型提供了对CMB功率谱中温度各向异性的低$\ell$抑制的解释。我们研究这些影响，并面对观察模型。
2016-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Power spectrum oscillations from Planck-suppressed operators in effective field theory motivated monodromy inflation
我们考虑暴胀的唯象模型，其中暴胀子是复标量场$Φ$的相位。$\mathcal O(f^5/M_\mathrm{pl})$的普朗克抑制算符在衰变常数$f$的一阶上修改vev $\langle Φ\rangle$的几何形状，这在正则归一化暴胀子$ϕ$的定义中增加了一阶周期项。这种对暴胀子的修正在势$V \sim θ^p$中引入了固定数目的额外振荡项。我们在一个玩具场景中得出了同样的结果，其中真空$\langle Φ\rangle$是具有任意大偏心率的椭圆。这些额外的振荡改变了功率谱的形式作为尺度$k$的函数，并提供了一种可能的机制，用于区分EFT激发的暴胀与角位移对称性是规范对称性的模型。
2015-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Challenge of Realizing F-term Axion Monodromy Inflation in String Theory
本文系统地分析了在IIB型弦论中通过磁通诱导超势实现单场F项轴子单值暴胀的可能性。在这个定义明确的设置所产生的条件下，模量稳定考虑，我们专注于复杂结构的模量，但忽略了Kaehler模量部门。我们的分析导致了一个不去定理，如果暴胀涉及的普遍轴子。此外，我们构建了一个明确的例子F-项轴子单值膨胀，其中一个单一的类轴子字段是分层轻于所有剩余的复杂结构的模。
2015-01-13 astro-ph.CO hep-th
CMB constraints on monodromy inflation at strong coupling
我们对强耦合下的场论单值暴胀进行了彻底的数值检验。我们使用高斯似然进行MCMC分析，使用谱指数和张量标量比的CMB约束拟合多参数模型。我们表明，唯一积极的威尔逊系数的模型被排除。如果有系数可以采取两个符号，可以有一个取消的条款，取消的潜力，并允许一个满足当前的数据，并预测与强约束的张量标量比。场论单值模型自然地被增强，以包括通过真空能量隔离（VES）来抵消对真空能量的辐射校正的机制。虽然他们包括一个更大的参数空间，我们发现，一个类似的数值检验产生VES增强模型的贝叶斯证据没有显着变化，自然的考虑，使他们更有吸引力的理论角度来看。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Monodromy Inflation
我们使用宇宙微波背景（CMB）的数据从9年的WMAP发布单值暴胀，其特点是一个线性暴胀潜力与周期性调制的约束。我们确定了两种可能的周期性调制，显着提高了拟合，但目前还不清楚这种改善是否与“信号”或散射在测得的角功率谱。标准模型的选择标准对未调制的电位稍有偏爱。一个调制的暴胀势可以产生一个特定的和典型的形式的实质性的原始非高斯性。对于WMAP角功率谱的最佳拟合参数，相应的非高斯性可能在即将到来的CMB数据中检测到，允许对调制暴胀势的预测进行非平凡的一致性检查。
2013-07-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Double Monodromy Inflation: A Gravity Waves Factory for CMB-S4, LiteBIRD and LISA
我们考虑一个短暂的过山车宇宙学的基础上的两个阶段的单值膨胀分开的一个阶段的物质统治，产生后，早期的暴胀下跌的缓慢滚动。如果第一阶段由一个平坦的势场控制，$V \sim ϕ^p$与$p < 1$和最后的${\cal N} \sim 30 - 40$叠加，最大尺度的标量和张量扰动将完全符合CMB，并产生残余的重力波与$0.02 \lesssim r \lesssim 0.06$，这可以通过LiteBIRD和CMB-S4实验来检验。此外，如果第一暴胀子与隐藏扇区$U(1)$强耦合，则在第一暴胀阶段结束时，矢量波动的产生将增强。这些模式在短暂的物质主导时期迅速转变为张量，然后被暴胀的第二阶段推到超视界尺度，持续另一个$20-30$倍。该带的重力波是手性的，今天到达的波长在$10^8$ km的范围内，并且与矢量源的长波长CMB模式相比，振幅大大增强。因此，LISA可以访问。因此，我们的模型提出了一种罕见的早期宇宙理论，预测在不久的将来，几个同时发生的信号可以通过广泛的重力波搜索进行测试。
2021-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion Monodromy Inflation on Warped Throats
弦论中最近的轴子单值暴胀模型把暴胀势和模稳定势联系起来。现实的暴胀模型需要适度抑制暴胀子质量的机制相对于模量稳定尺度。在本文中，我们探讨实现这一想法使用翘曲的喉咙，其红移红外区域支持暴胀子模式。暴胀子势和它的单值性来自于与支撑喉道的通量的耦合。我们提供了明确的实现，这样的喉咙在IIB型NSNS和RR 3-形式的场强通量，并在IIA型RR 2-形式的通量。一旦嵌入到一个全球CY，这些系统将提供一个机制，实现混沌膨胀的尺度参数抑制相对于体物理。喉的建设是系统地进行使用几何转换系统的D-膜在奇点，其属性和动力学有效地编码使用二聚体图。轴子单值性的全息对偶是塞贝格对偶的准周期链。
2015-05-21 hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from Axion Monodromy Inflation
我们研究的原始非高斯性预测的简单模型的膨胀与线性潜力和叠加振荡。这种一般形式的势是由轴子单值暴胀模型预测的，该模型最近被提出作为弦论中混沌暴胀的一种可能实现，其中来自包裹膜的单值性将闭合弦轴子的范围扩展到普朗克尺度之外。叠加振荡的潜力，可以导致新的签名在CMB频谱和双谱。特别地，双谱将具有新的独特形状。我们计算了模型中曲率扰动的功率谱和双谱，并在各种极限情况下进行了解析估计。从数值分析中，我们发现，对于一个广泛的范围内允许的参数，该模型产生一个功能的双谱fnl ~ 50或更大，而功率谱几乎是无特征的。因此，这个模型是弦激发的暴胀模型的一个例子，它主要通过其非高斯特征来检验。最后，我们提供了一个简单的解析拟合公式的双谱，这是准确的约5%，在所有情况下，并易于实现的代码设计提供非高斯模板的CMB分析。
2010-01-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reheating in a Brane Monodromy Inflation Model
我们研究了最近提出的膜“单值暴胀”模型中的再加热，其中暴胀子是一个“扭曲环面”上的D4膜的位置。具体来说，我们研究了重复碰撞之间的D4膜和D6膜（标准模型领域被假定为本地化）在一个固定的位置沿单值方向的D4膜滚下其潜力。我们发现，没有捕获的滚动D4膜，直到它达到其潜力的底部，并重新加热完全是由最后一个膜遇到。先前的碰撞对膜速度的影响可以忽略，因此对再热温度的影响也可以忽略。在我们的设置中，再加热是有效的，因此再加热温度很高。
2008-09-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Monodromy Charge in D7-brane Inflation
在轴子单值暴胀中，穿越$N$轴子周期对应于释放量子化电荷的$N$单位。在某些具有运动的D 7-膜的模型中，例如希格斯暴胀，这种单值电荷是在D 7-膜上诱导的D3-膜电荷。感生电荷的应力能量影响内部空间，改变暴胀子势并潜在地限制场范围。本文计算了Higgs-otic暴胀中D3-膜电荷的反反应。即使对于$N=1$，非微扰超势的影响也是巨大的，并且在没有控制反反应的机制的情况下，可能会排除这个模型中的大场暴胀。
2018-12-09 hep-th
Bifid Throats for Axion Monodromy Inflation
我们构造了一个简单的明确的局部几何提供了一个'bibirthroat' 5膜轴子monodromy。双循环喉道是在IR中分裂成两个子喉道的喉道，包含向下延伸到每个子喉道的同源2循环家族。我们的例子包括一个变形的$\mathbb{Z}_3\times\mathbb{Z}_2$ orbifold的conifold，这为我们提供了一个明确的全息对偶的双喉，包括D3-膜和分数5-膜在我们的设置环面奇点。利用双规范理论的全息描述，我们可以讨论包括翘曲效应在内的5-膜-反膜对反作用的影响。这导致反作用的大小是小的和可控的后，施加适当的归一化的暴胀子潜力，因此翘曲尺度。
2015-07-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Monodromy from London
我们主要研究轴子单值暴胀的大质量规范理论公式。我们认为，隐藏在这些模型中的规范对称性是关键的保护机制，从场论和引力动力学的危险修正。大场暴胀的有效理论是大质量U（1）4-形式规范理论的对偶，它类似于超导的大质量规范理论描述。规范理论明确地实现了旧的朱莉娅-图卢兹建议的低能描述的规范理论在一个缺陷的凝聚。虽然我们的工作主要是与二次轴子潜在的磁通量monodromy诱导的例子，我们讨论如何其他类型的潜在可能会出现列入规范不变的理论修正。
2016-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
More on gravitational waves from double monodromy inflation
我们进一步分析了在物理评论D 104，L081302（2021）中提出的双轴子单值暴胀在引力波物理中的唯象意义。我们发现，除了手征引力波（GW）起源于规范场的不稳定性，该模型还预测了显着数量的非手征，标量诱导的引力波，都在相同的频率附近达到峰值。我们发现，虽然手性GW密度有更大的峰值，非手性GW可以占主导地位的峰值，因为他们在一个较慢的速度衰减。这提供了一个有趣的GW签名，由未来的天基干涉仪，如LISA和DECIGO探测。
2022-11-16 gr-qc hep-th
Gravity Waves and Linear Inflation from Axion Monodromy
弦紧化中的缠绕膜引入了单值性，它将单个闭弦轴子的场范围扩展到普朗克尺度之外。此外，系统的近似移位对称性自然地控制对轴子势的修正。这表明了由单值扩展闭弦轴子驱动的混沌暴胀的一般机制。我们系统地分析了这种可能性，并表明，该机制是兼容的模稳定，可以实现在许多类型的紧化，包括翘曲的卡-丘流形和更一般的Ricci弯曲空间。在这一广泛的模型中，在正则暴胀子场中的势是线性的，预测张量与标量之比r=0.07，可用于即将到来的宇宙微波背景（CMB）观测。
2008-08-05 astro-ph hep-ph hep-th
Monodromy in the CMB: Gravity Waves and String Inflation
我们提出了一个简单的机制，获得大的领域的通货膨胀，因此引力波签名，从弦论紧扭曲环面。对于Nil流形，我们得到了一个以正则归一化场φ表示的与φ ^（2/3）成比例的主导暴胀势，得到了对功率谱倾斜和张量标量比的预测，即$n_s\approx 0.98$和具有60个暴胀e折叠的$r\approx 0.04$;我们还注意到一个与φ ^（2/5）成比例的候选暴胀子势的变体的可能性。扩展场范围所涉及的基本机制--D膜在流形上作圆周运动时的单值性--出现在更一般的紧化类中，尽管我们控制对慢滚参数的修正的方法需要额外的对称性。
2008-03-23 astro-ph hep-ph hep-th
The Inflaton as a MSSM Higgs and Open String Modulus Monodromy Inflation
最近有人指出，极化BICEP 2的结果与在带有微调SM Higgs的MSSM中用超对称破缺标度确定暴胀子质量m \simeq 10^{13} GeV是一致的。这一鉴定导致希格斯质量m_h \simeq 126 GeV，与大型强子对撞机的测量结果一致。在这里，我们建议，这自然表明，以确定重MSSM希格斯系统的暴胀子。外推的希格斯耦合lambda_{SM} \simeq 0在普朗克尺度以下的事实表明，希格斯自由度可以与弦论中的威尔逊线或D膜位置模量相关联。希格斯系统则具有移位对称性和N=2的结构，这保证了它的势具有近似的二次混沌暴胀形式。弦紧化中的这些模是紧的，允许一个类似于单值暴胀的trans-Planckian暴胀子场。
2014-05-07 hep-ph hep-th
Oscillations in the CMB from Axion Monodromy Inflation
研究轴子单值暴胀中的CMB观测量。在弦论中，暴胀的这些动机很好的场景在超普朗克场范围内具有单项式势，并叠加了来自瞬子效应的正弦调制。这种势的周期性调制可以驱动宇宙学扰动的关联函数的共振增强，振幅的特征调制是波数的函数。我们给出了这类模型的标量功率谱的分析结果，我们确定的限制，目前的数据放置在调制的幅度和频率。然后，结合对弦论中轴子单值暴胀实现的进一步理解，我们仔细研究了这种情况下的微物理约束。我们发现，可检测调制的标量功率谱是常见的控制良好的例子，而共振贡献的双谱是不可检测的，在某些类别的例子和其他检测。我们的结论是共振贡献的频谱和双谱是一个特征签名的轴子单值膨胀，在有利的情况下，可以检测到在不久的将来的实验。
2009-07-17 hep-th
Gauge Field Production in Axion Inflation: Consequences for Monodromy, non-Gaussianity in the CMB, and Gravitational Waves at Interferometers
基于轴子的暴胀模型，其受欢迎程度归功于对UV校正的鲁棒性，也具有非常独特的签名类别。轴子的相关相互作用是对势的非微扰振荡贡献和对规范场的移位对称耦合。我们通过基于in-in形式主义的统一研究，回顾了这些耦合如何影响宇宙学扰动。然后我们注意到，当暴胀子与规范场的耦合足够高，导致有趣的观测结果时，在暴胀的最后阶段，产生的规范量子对暴胀子动力学的反作用变得相关，并将其持续时间延长约10个e折叠。我们扩展了现有的结果重力波生产在这些模型中，占这个后期的通货膨胀阶段。强的反作用相位导致干涉仪尺度上的重力波信号的增强。因此，在这种模型中，在最自然的膨胀持续时间内，在Advanced LIGO/VIRGO上可能可以观察到信号。最后，我们明确地计算在弦论建设的轴子monodromy膨胀的规范场的轴子耦合，并确定它们可以触发有趣的现象学效应的情况下。
2011-10-14 astro-ph.CO hep-th
Flux Flattening in Axion Monodromy Inflation
弦论模型的轴子单值暴胀表现出标量的潜力是二次的小值的暴胀场和发展到一个更复杂的功能，为大的字段值。通常情况下，大场的行为比二次更温和，降低了张量标量比。这种效应被称为扁平化，在弦论中通过DBI+CS D膜作用量的性质被观察到。我们重新审视这种平坦化的影响，在IIB型通量紧致与移动D 7膜，与D 7膜的位置确定的暴胀。我们观察到，与背景通量的一般选择，平坦化的影响比以前观察到的更大，允许适合这些模型在当前的实验范围内。特别是，我们计算宇宙学观测值的情况下兼容的闭弦模稳定，发现张量标量比低至r ~ 0.04。这些是单场暴胀的模型，其中暴胀子通过对紧化数据的温和调整而比其他标量轻得多。
2017-03-28 gr-qc hep-th
D6-branes and axion monodromy inflation
我们开发了新的方案，在IIA型弦紧化，其中的关键成分是一个D 6-膜，创造了一个潜在的B-场轴子的大字段通货膨胀。潜在的多分支结构典型的F-项轴子monodromy模型，在其超对称极小值附近，它是由一个4D超引力模型的混沌膨胀与稳定场。同样的陈述也适用于D 6-膜威尔逊线，它也可以被认为是暴胀子的候选者。我们分析这两种情况下的IIA型模量稳定的背景下，找到一个有效的潜在的暴胀子系统和一个简单的机制，以降低暴胀子质量相对于封闭的字符串模量稳定通量。最后，利用DBI作用量计算了trans-Planckian场的B场势。普朗克抑制修正的影响是一个平坦的潜力，在紧化参数，线性和二次暴胀之间的插值。这使得这些模型的宇宙学参数与当前的实验边界相容，张量与标量之比为0.08
2016-03-23 astro-ph.CO hep-th
D7-Brane Moduli Space in Axion Monodromy and Fluxbrane Inflation
我们分析了D 7-膜位置模的量子校正模空间，特别强调暴胀模型的建立。D 7-膜变形模量是最近提出的两种暴胀场景中的关键角色：第一种，D 7-膜混沌暴胀，是轴子单值暴胀的变体，它允许有效的4D超引力描述。第二种是通膜暴胀，是D项混合暴胀的弦形式。这两个建议都依赖于这样一个事实，即D 7-膜坐标在卡-丘三重的大复杂结构中具有移位对称的卡勒势，这使得它们自然比其他领域更轻。这种位移对称性是从大体积下D 6-膜上的镜像对偶IIA型Wilson线继承而来的。暴胀子质量可以由通量超势中的树级项提供。它会导致单值性，如果调整到足够小的值，可以产生一个大场暴胀模型。或者，通过合理的通量选择，可以完全避免树级质量项，在这种情况下，暴胀子势是通过环路修正引起的。正的真空能量可以由D项提供，导致混合自然暴胀的小场模型。在本文中，我们继续发展的D 7膜模空间的详细了解，其中包括转移对称性保持通量的选择，通量诱导的超势在IIB/F型理论语言，和环路校正。虽然暴胀的应用代表了我们的主要物理动机，我们希望我们的一些发现将是有用的其他唯象问题，涉及7膜在IIB/F型理论的建设。
2014-07-07 astro-ph.CO hep-th
The Swampland Conjecture and F-term Axion Monodromy Inflation
我们继续研究弦论中的F项轴子单值暴胀，同时认真考虑模稳定化问题。对于一些封闭和开放的字符串模型，我们表明，他们遭受严重的控制问题，一旦试图实现trans-Planckian场漂移。更确切地说，如果不离开有效超引力理论的控制范围，就不能进行将场距离的对数标度延迟到跨普朗克值所需的通量调谐。我们的发现与精化沼泽地猜想的轴子扩展是一致的，说明在量子引力中，有效理论在超过普朗克尺度的场漂移中失效。我们的分析表明，模型的F-项轴子单值膨胀与张量标量比$r\ge O(10^{-3})$不能参数控制。
2017-03-27 hep-th
Potential-driven Inflation with Disformal Coupling to Gravity
本文研究了势驱动暴胀模型与爱因斯坦引力的非形式耦合，考察了这种耦合对暴胀模型的影响。我们考虑一个简单的耦合形式，它只引入一个参数，和三个通货膨胀模型，即混沌通货膨胀，希格斯通货膨胀，和monodromy通货膨胀。我们发现，非正式耦合可以有一些修改这些模型的观测变量，如功率谱，谱指数以及张量/标量比，虽然不是太大，由于非正式耦合参数的约束。通过这些修改，人们有机会改进位于普朗克观测数据有利区域边缘的模型，例如单值暴胀。此外，由于引力场和动力学场的耦合，张量扰动（引力波）可能会出现非平凡声速。
2020-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow nucleation rates in Chain Inflation with QCD Axions or Monodromy
先前的提议（由我们两个人提出）与QCD轴子的链式暴胀被证明是失败的。该提案涉及一系列快速隧穿事件，但在这里，它表明隧穿太慢。我们计算了在厚壁极限下的相变的气泡成核率，用三角形近似势垒。类似的问题出现在实现链暴胀的弦景观，使用一系列的最小值沿单值楼梯周围的conifold点。基本的问题是，在这两个模型中，势能的最小值相距太远，不允许足够快的隧穿。我们考虑通过将引力扇区修改为Brans-Dicke理论来克服这个问题的可能性。然而，对于Brans-Dicke参数需要非常小的值。存在许多成功的替代方案，包括其他“轴子”（质量尺度不是由QCD设定的）或具有可比高度和宽度的势，它们不会受到缓慢隧穿的问题的影响，并为链暴胀提供了成功的候选者。
2008-10-01 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitational Waves from Axion Monodromy
大场暴胀可以说是慢卷暴胀最简单、最自然的变体。Axion monodromy可能是实现这种情况的最有前途的框架。作为其定义特征之一，长程多项式势具有短程瞬变调制。这些可以在后暴胀区域的潜力引起一系列的局部极小值。我们表明，对于某些参数的选择，暴胀子填充一个以上的这些真空内一个单一的哈勃补丁。这对应于动态相分解，类似于热一阶相变过程中发生的情况。在随后的气泡壁碰撞过程中，最低的轴子极小值最终占据了所有空间。我们的主要结果是，这个剧烈的过程产生了引力波，非常像一阶相变的情况。我们计算信号的能量密度和峰值频率，其可以位于mHz-GHz范围内的任何地方，可能在下一代干涉仪的范围内。我们还注意到，这种“动力学相分解”现象及其引力波信号是更普遍的，并可能适用于其他的膨胀或再加热方案与轴子和调制的潜力。
2016-07-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The scalar-scalar-tensor inflationary three-point function in the axion monodromy model
轴子单值模型涉及一个规范的标量场，它由一个叠加调制的线性势支配。在潜在的调制是负责的共振行为，引起持续振荡的标量，并在较小的程度上，在张量功率谱。有趣的是，这样的光谱已经被证明比更传统的、几乎尺度不变的原始功率谱更适合宇宙学数据。模型中的标量双谱也表现出连续的调制，并且已知共振将标量非高斯参数的幅度提高到相当大的值。标量双谱的一个解析表达式已经在较早的时候得到，事实上，它已被用来比较模型与宇宙微波背景各向异性在三点函数涉及标量的水平。在这项工作中，考虑到未来的应用，我们到达一个类似的分析模板的标量-标量-张量互相关。我们还解析地建立了这个三点函数的一致性关系（在压缩极限）。最后，我们总结了所获得的主要结果。
2016-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tuning and Backreaction in F-term Axion Monodromy Inflation
我们继续发展的轴子monodromy通货膨胀，特别是侧重于复杂的结构模量的反作用。在我们的设置中，移位对称性来自基础IIB型orientifold或F-理论fourfold的部分大型复杂结构极限。超势中的暴胀子项的系数必须调小，以避免与Kahler模量稳定化发生冲突。为了允许这样的调谐，该系数必然取决于进一步的复杂结构模量。当暴胀子场的值很大时，这些模量就有反作用太强的危险。为了避免这种情况，进一步的调整是必要的。在弱耦合的IIB型理论中的orientifold点，实现这些调谐似乎是困难的，如果不是不可能的。然而，具有可动D 7-膜的四重或模型提供了足够的结构自由度。我们计算由此产生的暴胀子的潜力和研究的可行性的整体调整给定的有限的自由度的通量景观。我们的初步研究表明，即使施加所有的调谐条件，剩余的通量真空的选择仍然可以足够大，这样的模型提供了一个有希望的路径，大场膨胀的弦论。
2015-08-11 astro-ph.CO hep-th
The Powers of Monodromy
通量耦合到弦论轴子产生超普朗克场范围，轴子势能沿着该范围增长。与此同时，物理学的其他方面沿着这些大位移基本上保持不变，尊重亚普朗克周期的离散位移对称性。在对这种单值效应及其在大场暴胀中的应用进行了全面的概述之后，我们提出了一类新的单值暴胀的具体模型，其中包含单值势$μ^{4-p}ϕ^p$。这些模型中的一个关键简化是暴胀子势能在暴胀期间的模稳定中起着主导作用。由此产生的暴胀子相关的位移在模场导致暴胀子势的有效平坦化，即指数从基准值$p_0$减少到$p<p_0$。我们专注于IIB型弦论在环面或黎曼曲面的乘积上的紧化中所产生的例子，其中暴胀子从NS-NS两种形式的势$B_2$下降，与R-R场强度$F_1$的耦合引起单值。在这种情况下，我们展示了$p=2/3,4/3,2,$和$3$模型，分别对应于$r\approx 0.04, 0.09, 0.13,$和$0.2$的张量标量比的预测。使用镜像对称，我们还激励第二类例子的作用，复杂的结构模的实部所发挥的轴子，与通量诱导monodromy。
2014-07-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Towards Axion Monodromy Inflation with Warped KK-Modes
我们提出了一个特别简单的模型的轴子单值性：我们的轴子是最低的躺在KK模式的RR-2形式的潜在$C_2$在标准Klebanov-Strassler喉。人们可以认为该膨胀子候选者由$C_2$在喉部的$S^2$循环上的积分来定义。它获得了一个指数小的质量从IR-区域中的$S^2$收缩到零尺寸都相对于普朗克尺度和质量尺度的本地模式的喉。至关重要的是，$S^2$循环必须在两个喉部之间共享，使得$S^2$收缩的第二个位点也在翘曲区域中。众所周知的问题，如膜/反膜对的潜在危险的反反应和显式超对称破缺，在我们的场景中不存在。然而，一旦场漂移接近普朗克尺度，暴胀子反反应开始强烈地变形几何。我们推导出的微分方程系统需要处理这种影响定量。需要进行数值计算，以确定反作用是否使模型适用于现实的通货膨胀。虽然我们必须把这个关键问题留给未来的研究，但我们发现有趣的是，这样一个简单而明确的弦单值模型允许一个最初的次普朗克轴子在反反应变得强烈之前经历许多具有完全定量控制的时期。此外，我们的超轻喉部模式（具有双指数抑制质量）的存在是值得注意的。
2016-12-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Flattened Axion Monodromy Beyond Two Derivatives
我们研究了在相互作用的重模存在下基于轴子单值性的大场暴胀的弦激发双场模型。这类模型有足够的结构来近似完整弦论中已知的至少部分逆反应效应，例如与轴子的动力学混合，以及标量势的平坦化。然而，它是足够简单，以充分描述的结构较高的点曲率扰动相互作用驱动的调整模量的反作用动力学。我们发现，重模量的存在可以通过两个等效的有效场论，这两个理论都可以纳入减少的声速。因此，在轴子单值暴胀结构中存在较重的模量必然会产生一定量的非高斯性，伴随着$n_s$和$r$的变化，而不仅仅是由众所周知的绝热扁平反反应产生的变化。
2019-09-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dynamical-System analysis of single-axion monodromy inflation with periodically-modulated potentials
本文用动力学系统方法分析余弦调制线性势的单轴子暴胀模型，分类德西特真空稳定性，发现分岔点及连续隧穿至闵可夫斯基时空的机制，并与弦紧致化模型比较。
2025-07-03 gr-qc hep-th
Tilt and Tensor-to-Scalar Ratio in Multifield Monodromy Inflation
本文研究了弦论中一类暴胀模型的多场版本中倾斜度$n_s$和张量标量比$r$的可能范围。我们证明了单场模型和多场模型的$r$是相同的，而$n_s$是有界的单场模型的结果以上。低于其最大值时，$n_s$取决于模型中参数的特定分布。总的趋势是分布越宽，$n_s$越小。我们证明了$n_s$没有严格的下界。然而，有人认为，模型预测任意小的$n_s$只构成一小部分的可能的，并为绝大多数的模型，$n_s$是有界的均匀分布的参数模型给出的预测以下。
2014-05-06 hep-th
Detuning primordial black hole dark matter with early matter domination and axion monodromy
我们提出了一个方案，改善了调谐问题存在于模型的原始黑洞暗物质从通货膨胀。我们的设置采用了引力坍缩的优势，在一个长期的早期物质统治与再加热温度$\lesssim 10^{6}~\text{GeV}$。此外，我们利用字符串启发类的模型，其中的暴胀子被确定为一个非紧凑的轴子字段。在这个框架中，暴胀子势中多个局部极小值的存在可以追溯到近似的离散移位对称性。这种情况允许形成原始黑洞的观测可行的质量范围（$M_{\text{PBH}}\sim 10^{-13}M_{\odot}-10^{-16}M_{\odot}$）占所有的暗物质，并在良好的协议与CMB。至关重要的是，我们发现一个显着减少所需的调整的参数的膨胀潜力，在辐射统治的原始黑洞形成的标准情况下。然而，在物质支配的早期阶段，大量形成的轻PBH更容易与蒸发界限相冲突。我们讨论了如何在对坍缩能量密度分数的温和假设下避免这些问题。
2020-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Drifting Oscillations in Axion Monodromy
我们研究了轴子单值膨胀中原始功率谱的振荡模式，占振荡周期的漂移，这对于与宇宙学数据进行比较非常重要。在这些模型中，势能在超普朗克场范围内具有单项式形式，叠加调制的大小取决于模型。调制的幅度和频率由模场的期望值决定。我们发现，在通货膨胀的过程中，减少能量密度可以引起缓慢的调整的模量，改变调制。我们提供的模板捕捉漂移模量的影响，以及漂移所产生的有效场论模型的基础上软破离散移位对称性，我们估计所需的精度检测漂移期间。非漂移模板在宽范围的参数上是足够的，但是对于感兴趣的最高频率，或者对于足够强的漂移，有必要包括表征频率在CMB中可见的e折叠上的变化的参数。我们使用这些模板进行初步的搜索漂移振荡的普朗克标称任务数据中的参数空间的一部分。
2014-12-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Sharp turns in axion monodromy: primordial black holes and gravitational waves
本文提出在超引力轴子单值性暴胀中通过瞬态破坏慢滚实现多次急转弯的机制，该机制增强标量功率谱产生原初黑洞并诱发可探测的引力波，但大尺度振荡与Planck数据的兼容性仍待研究。
2023-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Very Hairy Inflation
我们重新审视基于多阶段单值暴胀的过山车宇宙学。在有效通量单值场论的框架内工作，我们包括了对暴胀子扇区的全方位强耦合修正。我们发现，平坦的电位$V \sim ϕ^p + \ldots$与$p \lesssim 1/2$，限于$ N \lesssim 25 - 40$倍，在第一阶段的通货膨胀，继续适合CMB。它们产生了$0.96 \lesssim n_s \lesssim 0.97$，并产生了残余重力波与$0.006 \lesssim r \lesssim 0.035$，完全符合最新的边界从BICEP/{ \it Keck}。EFT中强动力学产生的非线性导数修正也导致等边非高斯性$f_{NL}^{eq} \simeq {\cal O}(1) - {\cal O}(10)$，接近当前的观测边界。最后，在多级过山车中，暴胀子-隐藏扇区$U(1)$耦合可以产生快子手征矢量背景，该背景在物质支配的短暂中断期间迅速转换为张量。产生的随机重力波是手性的，因此它们可以通过LISA，大爆炸天文台，爱因斯坦望远镜，NANOgrav或SKA等重力波仪器清楚地识别，这取决于精确的模型实现。我们还指出，目前试图解决$H_0$紧张使用早期暗能量一般提高$n_s$。这可能会显著改变BICEP/{ \it Keck}数据对通货膨胀模型的影响。
2022-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Microwave Background Dipole Asymmetry could be explained by Axion Monodromy Cosmic Strings
威尔金森微波各向异性探测器和普朗克任务的观测表明，在宇宙微波背景中存在半球形的功率振幅不对称性，相关长度与可观测宇宙的大小相当。我们发现，这种异常现象可以自然地解释为在我们可见宇宙附近形成的类轴子粒子（ALP）宇宙弦。与这个宇宙弦相关的场变化在暴胀后产生了粒子密度波动，从而在大爆炸核合成（BBN）时代之前衰减为辐射，并导致了观察到的功率不对称。我们发现，在这种情况下，半球功率幅度不对称性是强烈的尺度依赖：$A(k)\propto {\rm exp}(-kl)/k$。诚然，典型的暴胀模型预测每个可观测宇宙的拓扑缺陷的残留数密度为一阶，因此在我们的模型中，宇宙弦必须被调整为具有$1/H_0$阶的影响因子。有趣的是，基于纯粹宇宙学考虑的约束也产生了一个$10^3$级的Peccei-Quinn尺度$F_a$，它大于哈勃膨胀尺度$H_I$。假设$H_I\sim 10^{13}$为GeV，那么我们就有了一个具有$F_a\sim 10^{16}$ GeV的ALP，这与大统一的假设尺度相吻合。由于我们要求ALP衰变发生在BBN时代之前，这意味着相对较重的质量或较强的自耦合，并且考虑到相关势应该柔和地打破移位对称性以保护系统免受辐射校正，我们还得出结论，所需的ALP势本质上应该是单值的。
2019-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Flux-Scaling Scenario: De Sitter Uplift and Axion Inflation
非几何通量标度真空为通过F项标量势实现轴子单值暴胀提供了有希望的起点。我们发现，这些真空可以提升到Minkowski和de Sitter通过添加一个反D3膜或D-项包含几何和非几何通量。这些隆起的非超对称模型进行了分析，就其潜力实现轴子单值暴胀自洽。承认合理的通量值，我们构造的例子所需的层次结构的质量尺度。
2016-02-03 hep-th math-ph math.MP
Effects of Light Fields During Inflation
在暴胀宇宙中，除了暴胀子之外，还可能存在光场。我们探讨了这样的光场源的原始扰动，而最低限度地影响暴胀子动力学的可能性。我们表明，在暴胀过程中，光场的波动可以转换为绝热曲率扰动，积累并成为显着的结束的暴胀时代。这项工作的另一个目标是区分在膨胀过程中可以/不能忽略的光场。这样的标准对于检查具有多个场的宇宙学场景非常有用。作为具体的例子，我们的结果被应用到D膜膨胀模型。我们考虑从KK模式（振荡模式）的单值驱动的大场模型中的包裹膜，和角方向的喉几何形状的翘曲D-膜膨胀的影响。
2010-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Imprints of the Standard Model in the Sky: Gravitational Waves from the decay of the Higgs after inflation
标准模型（SM）希格斯粒子的存在意味着在暴胀结束后不久，希格斯粒子的衰变产物会产生引力波（GW）背景。理论上，SM的所有Yukawa和$SU(2)_L$规范耦合都是GW谱的特征。在实践中，来自最强耦合物种的信号占主导地位，使得其他物种的信息不可访问。如果被探测到，这种背景可以用于测量高能粒子物理学的性质，包括超越SM。为了实现这一目标，需要新的高频GW检测技术，超越目前计划的检测器。
2014-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable Chiral Gravitational Waves from Inflation in String Theory
我们考虑了IIB型弦论中暴胀过程中引力波的产生，以及在小场暴胀中观测到引力波的可能性。我们表明，规范场激发一组重合的D 7膜，本身的临界模量稳定，因此内在的膨胀在弦论，再加上轴子场从散装通量，可以作为一个旁观者部门在通货膨胀。这导致大量手征引力波的产生，即使是相对较小的轴子-规范场耦合值。我们扩展到包括一个单值的轴子，并证明，在这两种情况下，可观察到的水平的引力波产生在小场膨胀的弦论，具有最大手征的频谱。最后，我们证明了与模量稳定和任意（大或小字段）的主机模型的暴胀动力学的一致性，考虑作为一个明确的例子Kahler模量通货膨胀。
2018-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on small-field axion inflation
本文研究了一般小场轴子暴胀，它们是自然暴胀和轴子单值暴胀所提出的多项式函数和正弦函数的混合。为了不破坏大爆炸核合成和过度产生源于QCD轴子的等曲率扰动，导致成功的轴子暴胀的轴子衰变常数受到严格的限制。反过来，我们发现，宇宙学上有利的轴子衰变常数通常是大统一尺度或弦尺度的顺序，这是符合封闭弦轴子的预测。
2017-04-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Oscillating Chiral Tensor Spectrum from Axionic Inflation
我们研究了调制势下的轴子暴胀，考察了原初张量功率谱是否具有振荡特征，这一特征可以用未来的空间引力波实验（如DECIGO和BBO）来检验.在单场轴子单值暴胀的情况下，由于轴子的次普朗克衰变常数被抑制，很难检测到谱中的振荡。另一方面，在轴子与SU（2）规范场耦合的顺向色自然暴胀中，由于规范场引起的手征引力波的增强，张量谱中会出现相当大的振荡。我们期待这一特性将成为通过手征引力波研究早期宇宙中轴子现象的一个新的探索。
2016-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Platonic solids back in the sky: Icosahedral inflation
我们将固体暴胀模型推广到各向异性宇宙固体。除非进行微调，否则观察到的宇宙学背景和纯量两点函数的各向同性将二十面体群孤立为这种固体唯一可能的对称群。在这种情况下，更高的点关联函数-从三点开始-自然是最大的各向异性，这使得标准检测策略效率极低，并需要专门分析CMB数据。张量两点函数也可以是高度各向异性的，但只有在存在相当大的高阶导数耦合的情况下。
2015-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
