Non-Gaussianity from Excited Initial Inflationary States
我们用一种与模型无关的方法研究了初始暴胀激发态产生压缩极限$f_{NL}$的过程。我们将“兴奋”限定为Bunch Davies态的Bogoliubov变换。我们同时施加的约束，可观察到的功率谱是近尺度不变的至少三十年，今天可观察到的模式是subhorizon在通货膨胀的开始，而不会引起显着的反作用。我们证明了在超视界演化可以忽略的单场暴胀模型中，大多数激发的初始暴胀态不会产生可观测的压缩极限$f_{NL}$。其中一个模式处于Bunch Davies状态而其它两个模式处于具有$0.01<|β_k|\leq0.1$的激发态的情况可产生压缩极限$f_{NL}$，其可通过未来实验检测。
2013-03-14 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
Bootstrapping from inflationary magnetogenesis to CMB initial conditions
假设原星系磁性的暴胀种子也影响爱因斯坦-玻尔兹曼体系，其初始条件被指定为大于哈勃半径的典型相关尺度，在物质-辐射相等之后但在解耦之前，分析了宇宙微波背景的温度和偏振各向异性。由于原始规范谱取决于一个关键参数的一致性模型的组合，计算的温度和极化的角功率谱，第一次，在存在一个假定的大尺度磁场的暴胀起源，没有补充的假设。
2013-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective field theory and non-Gaussianity from general inflationary states
我们在Cheung等人建立的暴胀有效场论的背景下研究了非平凡初始量子态对暴胀涨落的影响。我们开发了一个格林函数/路径积分为基础的制定，采用初始状态的影响，并使用它来解决问题，如如何依赖于状态的双谱的一致性关系，有多少e倍以上的最低要求解决宇宙学微调的大爆炸，我们允许，使一些信息从初始状态生存，直到晚的时候，等等。我们发现，所谓的一致性条件有关的局部限制的双谱和慢滚参数是一个状态相关的声明，可以避免物理上一致的初始状态，无论有或没有初始非高斯。
2013-05-15 astro-ph.CO hep-th
The symmetries of inflationary magnetogenesis and the plasma initial conditions
一旦几何结构准指数膨胀，等离子体源通常被调谐到零，好像暴胀阶段的持续时间对于大尺度下的规范场波动是无关紧要的。等离子体的偶然消失（甚至部分忽略其影响）取决于系统的对称性，在四维时空和最简单的阿贝尔情况下，在Weyl重新标度下的不变性和电磁对偶对称性。对暴胀磁生的量子、热和传导初始条件进行了分类和讨论，目的是确定何时可以有效地忽略等离子体效应。本文简要地讨论了非简并等离子体对大尺度电通量守恒的推测意义。
2012-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity and large-scale structure in a two-field inflationary model
单场暴胀模型预测了近似高斯的初始条件，因此非高斯性的检测将是更复杂暴胀情景的标志。本文研究了在暴胀子和曲率都对密度扰动有贡献的双场暴胀模型中，原初非高斯性对宇宙微波背景和大尺度结构的影响。我们发现，除了前面描述的增强大尺度上的星系偏差，这种设置的结果在大尺度的随机性。利用WMAP和SDSS数据，对局部非高斯参数$\tilde f_{\rm NL}$和暴胀和曲率引起的原始扰动幅度之比$ξ$进行了联合约束.
2010-10-31 astro-ph.CO
Exploring the Primordial Power Spectrum with Dark-Age 21 cm fluctuations
Nihon University（日本大学）；Saga University（佐贺大学）；Nagoya University（名古屋大学）；The University of Tokyo（东京大学）
本文研究暗时代21厘米功率谱作为探针，以探测原初功率谱的尺度依赖性并区分暴胀模型，发现其能探测CMB之外的尺度，且与CMB数据结合可显著改善约束。
2026-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Enhanced local-type inflationary trispectrum from a non-vacuum initial state
当初始量子态不一定是真空态时，我们计算了具有标准动力学项的模型中宇宙暴胀产生的曲率扰动的本原三谱。初始扰动的存在增强了其中一个动量（如$k_3$）比其他动量（$k_3 \ll k_{1,2,4}$）小得多的组态的三谱振幅。对于这些压缩配置的三谱获得所谓的本地形式，与尺度相关的振幅，可以得到$ ε({k_1}/{k_3})^2$阶的值。这个振幅可以比所谓的Maldacena一致性关系的预测大一个因子$10^6$，并且可以达到即将到来的观测的灵敏度，即使是单场暴胀模型。
2012-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Parameter Dependence of $\mathbf{n_{s}}$ and $\mathbf{r}$ of the Scalar Power Spectrum during Single-Field Slow-Roll Inflation: A Comparative Study of Inflationary Potentials
本研究聚焦单场慢滚暴胀的标量功率谱参数，推导谱指数与张标比，对比四类暴胀模型的起源与数学形式，并通过Planck数据检验模型结果、分析偏差。
2025-05-20 astro-ph.CO
Reconstructing homospectral inflationary potentials
物理几何论证表明，存在着同谱暴胀宇宙学，即不同的膨胀历史产生相同的同动曲率扰动谱。我们发展了一个通用的算法，从任意的扩展历史重建的最小耦合单标量场的潜力。我们将其应用到同谱展开的历史，以获得相应的潜力，提供数值和分析的例子。同谱势的无限类依赖于两个自由参数，初始能量标度和场的初始值，这表明通常不可能从曲率谱重建一个唯一的势，除非初始能量标度和场的值是固定的，例如通过对原始引力波的观测。
2022-10-28 astro-ph.CO gr-qc
Impact of adiabatic temperature fluctuations on the power spectrum of axion density perturbations
本文研究原初等离子体绝热温度涨落对轴子密度扰动功率谱的影响，证明在特定参数条件下暴胀前情形也可能形成AMC，从而使AMC探测无法区分轴子的暴胀前后起源。
2025-06-09 astro-ph.CO
Designing and testing inflationary models with Bayesian networks
即使是简单的暴胀情景也有许多自由参数。除了暴胀行为中出现的变量之外，还包括动态初始条件、场的数量以及与其他部门的耦合。这些量通常被忽略，但宇宙学观测值可以依赖于未知参数。我们使用贝叶斯网络来解释大量的暴胀参数，推导出原始光谱的生成模型，这些原始光谱以描述初始条件、再加热物理和其他自由参数的先验概率的分层集合为条件。我们使用$N_f$ -二次通货膨胀作为一个说明性的例子，发现的数量$e$ -倍$N_*$之间的地平线出口的枢轴规模和通货膨胀的结束通常是最重要的参数，即使字段的数量，它们的质量和初始条件是未知的，以及这些参数之间可能的条件依赖关系。
2016-01-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Bunch-Davies initial conditions and non-perturbative inflationary dynamics in Numerical Relativity
University of Cambridge（剑桥大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）
本文利用数值广义相对论模拟了宇宙膨胀期的高精度非均匀性，展示了Bunch-Davies真空初始条件下的非线性动力学演化，并通过三个例子验证了非微扰配置下的强非线性不均质性。
2025-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
ACT-ing on inflation: Implications of non Bunch-Davies initial condition and reheating on single-field slow roll models
Indian Institute of Science Education and Research, Pune（印度科学教育与研究学院）
研究探讨了Planck 2018、ACT DR6、DESI DR1和BICEP/Keck 2018数据对慢-roll膨胀模型的影响，分析了不同模型的观测可行性，并探讨了非Bunch-Davies初始条件对n_S-r平面数据拟合的改进作用。
2026-04-07 astro-ph.CO
A quantum gravitational inflationary scenario in Bianchi-I spacetime
利用圈量子宇宙学的有效时空描述，研究了Bianchi-I时空中的$ϕ^2$暴胀模型，讨论了初始奇异性的分辨、各向同性、各向异性对暴胀量的影响以及非微扰量子引力修正下的相空间吸引子等问题.与经典理论的比较分析，包括更一般的初始条件比以前考虑在后者也进行。我们表明，在一般情况下，经典的奇异性被替换为反弹的平均标度因子在圈量子宇宙学。由于潜在的量子几何效应，暴胀子的能量密度和各向异性剪切在整个非奇异演化过程中保持有界。从任意的各向异性初始条件开始，圈量子宇宙在慢卷膨胀开始之前或之后不久各向同性。我们在圈量子宇宙学的相空间动力学中发现了一个双吸引子行为，类似于经典理论中的双吸引子行为，但具有一些额外的微妙特征。与经典理论不同，对动力学方程的量子修正使得暴胀的量不单调地依赖于圈量子宇宙学中的初始各向异性。我们的研究结果表明，一个可行的非奇异暴胀模型可以从普朗克制度的高度各向异性的初始条件。
2013-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Stability of domain wall network with initial inflationary fluctuations, and its implications for cosmic birefringence
本研究通过数值格点计算发现畴壁网络在初始暴胀涨落下具有显著稳定性，并指出其能解释各向同性宇宙双折射，预测了未来CMB可探测的各向异性宇宙双折射。
2022-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Reconstructing inflationary potential from NANOGrav 15-year Data: A robust study using Non-Bunch Davies initial condition
本文提出一种模型无关的框架，利用非Bunch-Davies初始条件从NANOGrav 15年数据重构单场慢滚暴胀势，发现支持蓝倾张量功率谱的参数空间及势的拐点行为，并验证了EFT处方的有效性。
2024-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pre-inflationary dynamics in loop quantum cosmology: Power-law potentials
本文在圈量子宇宙学框架下研究了幂律势$(V(ϕ) \propto ϕ^n)$与$n<2$的前暴胀动力学。在暴胀子的动能在初始阶段占主导地位的情况下，宇宙的演化在预热之前总是可以分为三个不同的阶段：{ \em弹跳，过渡和慢卷暴胀}。在反弹阶段，膨胀因子的演化不仅与初始条件无关，而且与暴胀势无关，并由解析解明确给出。相反，对于势能主导的初始条件，这种普适性丧失。我们还获得了在慢卷膨胀，从而确定物理上可行的模型的e-折叠的总数。此外，我们目前的相空间分析的通货膨胀潜力的考虑，并比较我们的结果与以前获得的不同的潜力。
2017-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Distortion of extra dimensions in the inflationary Multiverse
本文研究暴胀多元宇宙中量子涨落如何使各口袋宇宙的紧致额外维度形成不同初始度规并演化为当今非均匀度规，并用紧致二维额外空间模型估计特定度规的概率。
2021-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-gaussianities and the Stimulated creation of quanta in the inflationary universe
宇宙暴胀产生了一系列密度扰动，这些扰动可以为我们今天观察到的宇宙结构埋下种子。这些微扰通常是作为初始真空状态由重力引起的自发产生微扰的结果来计算的。在本文中，我们计算了扰动已经存在于初始状态时，引力诱导的受激产生所产生的扰动。这些初始扰动的影响不会被暴胀所稀释，并持续到其结束，甚至更久。我们考虑一个通用的统计密度算子$ρ$描述的初始混合状态，其中包括非零数量的标量扰动的概率是目前在通货膨胀的早期。我们分析了原始双谱的一般配置的三个不同的动量矢量在其论点。我们发现，量子的初始存在可以显着增强在所谓的压缩极限的非高斯性。我们的结果表明，在压缩极限的非高斯性的观察可以发生在单场膨胀时，在非常早期的暴胀宇宙中的状态不是真空，而是包含早期的微扰。关于初始状态的有价值的信息可以从这些非高斯性的观测中获得。
2010-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Strong restriction on inflationary vacua from the local gauge invariance II: Infrared regularity and absence of the secular growth in Euclidean vacuum
我们研究了暴胀宇宙的初始状态。在我们最近的出版物中，我们表明，要求在局部可观测宇宙的初始状态的规范不变性，保证在一般的单时钟膨胀的环路校正的红外（IR）的规律性。根据这项研究，在本文中，我们表明，选择欧几里德真空确保规范不变性在当地的宇宙，因此，环校正的IR正则性。有人认为，对通货膨胀扰动的循环修正可能会产生长期增长，这可能导致在极长期通货膨胀中的扰动分析的崩溃。长期增长的缺乏已被声称只拿起IR的贡献，我们认为这是不完整的，因为非IR模式，这是可比的或小于哈勃尺度可能有助于长期增长。我们证明了长期增长的情况下，不忽略这些非IR模式的微扰膨胀到一定的顺序。我们还讨论了真正的规范不变变量的n点函数的正则性如何约束暴胀宇宙的初始状态。这些结果适用于一个完全一般的单场模型的通货膨胀。
2013-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is the CMB revealing signs of pre-inflationary physics?
本文提出通过考虑原初密度扰动的非Bunch-Davies初始条件，可将暴胀的基本粒子物理模型与ACT、Planck等最新观测数据相调和。
2025-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thawing quintessence from the inflationary epoch to today
利用最新的观测数据，我们得到了在解冻暗能量的精粹模型时，精粹场初值的一个下界。对于V（π）π ^{ \pm 2}形式的势，我们发现初始值|_i|>7x10^{18} \gev。然后，我们通过假设精粹场的初始值是由暴胀期间精粹场的量子涨落决定的，来将τ_i与暴胀的持续时间联系起来。从$ϕ_i$的下界，我们得到暴胀的e折叠数的下界，即N> 2 × 10 ^{11}。我们得到类似的其他幂律势的界限，我们也得到|联系我们|>O（M_{P} .
2015-11-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inhomogeneous post-inflationary Lambda-CDM cosmology as a moduli space expansion
我们将大尺度晚期宇宙模型化为由宇宙学常数和完美尘埃流体驱动的Lambda-CDM宇宙学。我们的目标是找到新的解决方案，在物质和Lambda时代符合暴胀的初始条件，即在遥远的过去，在物质时代的宇宙学倾向于一个平坦的FLRW解决方案。我们确定的模量自由度，参数化的平坦的拉姆达尘埃FLRW的解决方案，然后促进这些模量缓慢变化的空间坐标的函数，并展示了如何解决爱因斯坦方程的同向梯度扩展，控制的宇宙学常数长度尺度。我们的初始条件确保了近似仍然处于物质时代的遥远过去和λ支配的遥远未来的控制之下。该解决方案是完全非微扰的度量变形的振幅，我们明确地构建它的四阶导数。一个未来以λ为主导的一般λ尘埃宇宙的特征是在未来共形边界上定义了一个3度规和一个应力张量（具有正迹）。具有暴胀初始条件的新宇宙学的特征仅在于边界3度规，应力张量完全根据该度规局部确定。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring Bouncing Cosmologies with Cosmological Surveys
根据最近来自天空的观测数据，我们最近在理论宇宙学领域有两个重要的方向。首先，我们现在能够利用目前的观测，如普朗克和BICEP 2数据，来检验几十年前标准暴胀$Λ$ CDM的理论预测。其次，我们可以寻找新的宇宙学特征，作为探索标准宇宙范式之外的物理学的一种方式。特别是，早期宇宙模型的一个子集承认一个非奇异的反弹解决方案，试图解决大爆炸奇点的问题。近年来，这些模型取得了一系列重大发展，特别是在微扰框架方面，这些框架对当前和未来观测中可能可见的宇宙学特征做出了全新的预测。在这篇文章中，我们提出了两个非常早期的宇宙物理学的代表性范例。第一种是所谓的新物质（或物质爆炸）反弹场景，在这种场景中，宇宙从物质主导的收缩阶段开始，并过渡到爆炸阶段。在这种范式的背景下，我们提出了一些可能的机制，产生一个红色倾斜的原始曲率微扰，并面对它的一般预测与最近的宇宙学观测。第二种是物质反弹暴胀，它可以被看作是暴胀宇宙学的延伸，在暴胀之前物质会收缩。我们提出了一类可能的模型构造，并审查其对当前CMB实验的影响。最后，我们回顾了这些范式的显着成就以外的通货膨胀$Λ$ CDM模型，我们希望在未来十年的观测宇宙学的方向，新的光。
2014-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Radiation and Inflationary Freedom
由暴胀引起的标量扰动的松弛的原初功率谱（PPS）会影响由宇宙微波背景和其他宇宙学测量得到的暗辐射约束。如果暴胀产生了初始涨落的非标准PPS，那么完全热化的轻无菌中微子可以被CMB观测所青睐，而不是被强烈地排斥。在热轴子的情况下，当PPS不同于标准幂律时，对轴子质量的约束被放松。
2015-10-20 astro-ph.CO hep-ph
A first step towards the inflationary trans-planckian problem treatment in Loop Quantum Cosmology
对于大多数初始条件，宇宙学相关的物理模式在反弹时间是trans-planckian的，通常是许多数量级。我们改进了通常的圈量子宇宙学计算的原始功率谱-在暴胀的框架-占那些trans-planckian效应通过修改色散关系。这可能会导致光谱发生剧烈变化，使其与观测数据兼容或不兼容，这取决于操作选择的细节。
2018-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB Imprints of a Pre-Inflationary Climbing Phase
我们讨论了弦模型所提出的一类前暴胀动力学对宇宙微波背景（CMB）观测量的影响，在这些模型中，由于D膜和定向折叠的存在，超对称性被破坏，而保持了超对称性的不相容部分，在这些模型中，可能的暴胀子被迫从初始奇点中出现，爬上一个温和的指数势，直到它反弹到一个陡峭的指数潜力的“膜超对称性打破”的情况下，作为一个结果，随之而来的下降引起了一个暴胀时代，开始时，系统仍然是远离其最终吸引子。如果这种类型的暴胀前爬升阶段发生在视界出口的6-7个e-折叠内，对于最大的可观测波长，吸引子的位移和初始状态效应将共同抑制原始标量谱中的功率，增强张量谱中的功率，并且通常叠加在两者上的振荡。我们调查这些印记CMB观测的参数范围内，检查其统计意义，并提供了一个半分析的理由，我们的结果。我们很容易将CMB中的大角度异常至少部分归因于这类暴胀前的动力学。
2012-05-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Initial conditions and sampling for multifield inflation
研究了多场暴胀的初始条件问题。在这些情况下，暴胀前的动力学可能是混乱的，即使在齐次极限下，也会增加暴胀开始对初始数据的敏感性。为了分析物理上等效的情况，我们比较了固定能量下的初始条件。由于能量密度单调减小，这确保了每个轨迹被计数一次且仅计数一次。我们提出了一个完整的分析，揭示了更大程度的长程序的混合通货膨胀，在一组“成功”的初始条件比以前明显。我们探讨了有效的光滑尺度的分形集成功的初始条件诱导的有限持续时间的前暴胀阶段。用于指定初始数据的先验信息的作用进行了讨论，在贝叶斯抽样。
2013-07-17 astro-ph.CO hep-th
Inflationary Initial Conditions for the Cosmological Gravitational Wave Background
本研究针对宇宙学引力波背景初始条件计算难题，提出通过微扰引力场能量-动量张量的自洽方法，发现单场暴胀等场景下存在大的非绝热初始条件，可提升角功率谱与对早期退耦粒子的探测敏感度。
2024-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting pre-inflationary universe of family of $α-$attractor in loop quantum cosmology
本文在圈量子宇宙学的框架下，重新研究了具有一族$α-$吸引子势的前暴胀宇宙的动力学，其中大爆炸奇点一般纯粹用量子几何效应解决，而用量子反弹代替.在反弹，背景演化分为两个不同的类，第一个是占主导地位的动能的暴胀子场和第二个由势能。在这两个类中，我们发现物理上可行的初始条件数值不仅提供了慢卷膨胀，但也有足够的e-折叠，以兼容的观察。在整个动能主导的初始条件范围内（除了模型2和4的某些子集），再加热前的背景演化总是分为三个不同的阶段：弹跳、过渡和慢卷暴胀。在弹跳阶段，标度因子的数值演化不仅与初始数据无关，而且与暴胀势无关，只要它是由动能主导的，就可以很好地用解析解近似，而在势能主导的情况下，这种近似结果不存在。此外，我们还研究了一类$α-$吸引子势的相空间分析，讨论了暴胀子场物理可行初始条件下的相空间轨迹。
2020-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can axion clumps be formed in a pre-inflationary scenario?
QCD轴子和类轴子粒子（ALP）是暗物质的有力候选者。对于QCD轴子，当Peccei-Quinn（PQ）对称性在暴胀后自发破缺时，大的初始涨落会导致轴子团簇的形成。另一方面，当对称性在暴胀过程中已经被破坏时，人们认为，由于初始轴子波动的振幅很小，轴子团的形成不会发生。我们重新审视这种普遍的理解，考虑QCD轴子和ALP。我们发现，对于QCD轴子，即使我们考虑一个非常微调的初始条件，也不会发生团块的形成。同时，它证明了一个ALP，它允许一个更一般的潜在形式，块的形成可以通过快子不稳定性或/和共振不稳定性，考虑多个余弦势。
2020-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Cosmology: From Theory to Observations
本文的主要目的是对宇宙暴胀及其与当前宇宙学观测的关系提供一个定性的介绍。暴胀模型解决了许多挑战标准大爆炸宇宙学的基本问题，即平坦性，视界和单极问题，并为整个宇宙大尺度结构（如星系）中观察到的初始条件提供了解释。在这篇综述中，我们描述了一般的解决方案进行的一个单一的标量场。然后，使用当前的调查，我们显示的限制施加在膨胀参数$(n_{\rm s},r)$，使我们能够理论和观测宇宙学之间的联系。这样，利用最新的结果，就有可能选择或至少限制正确的暴胀模型，用单个标量场势$V(ϕ)$作为参数。
2021-12-22 astro-ph.CO hep-th
Inhomogeneous Initial Data and Small-Field Inflation
我们考虑了小场暴胀在标量场不均匀性下的鲁棒性。以前的数值研究表明，如果标量势仅在一个狭窄的区间内是平坦的，例如在通常考虑的拐点模型中，即使在$τ= τ_i$的膨胀开始时出现的小幅度不均匀性也会破坏加速膨胀。在本文中，我们参数化和发展的不均匀性，从较早的时间$τ_{IC}$，在初始数据的印记，并表明，对于广泛的通货膨胀和通货膨胀前的模型，拐点通货膨胀承受初始的不均匀性。我们考虑三类微扰预暴胀解（对应于由标量场动力学项、相对论流体和各向同性负曲率所支配的能量）和两类具有大不均匀性的爱因斯坦方程的精确解（对应于具有圆柱对称性和各向异性负曲率的刚性流体）。我们导出了一个依赖于哈勃尺度$H(τ_ i)$和$H(τ_{IC})$的稳定性条件，以及暴胀前宇宙学的一些性质。对于印在普朗克尺度的初始数据，拐点暴胀的非均匀初始数据问题的缺乏导致一个新的，张量标量比的下限。
2018-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
The pre-inflationary dynamics of loop quantum cosmology: Confronting quantum gravity with observations
利用圈量子引力的技术，宇宙学扰动的标准理论最近被推广到包括普朗克时代。我们现在应用这一框架来探索前通货膨胀的动态。该框架使我们能够分离和解决真正的trans-Planckian困难，为理论和观测提供有趣的教训。具体来说，对于一个大类的初始条件的反弹，我们导致了自洽的扩展膨胀的范例超过11个数量级的密度和曲率，从大反弹的开始慢卷。此外，对于一个狭窄的初始条件窗口，有偏离标准的范式，与新的效果-如修改的张量标量功率谱和张量谱指数的比值之间的一致性关系，以及一个新的来源的非高斯性-这可能会扩展到宇宙学观测的早期宇宙的深普朗克制度。
2013-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Statistical anisotropy from inflationary magnetogenesis
如果量子涨落在经典规范场组态中被放大，则所产生的曲率扰动表现出轻微的统计各向异性，该各向异性应该足够弱，不会与当前的观测数据相冲突。本文首次计算了在相对论范德华相互作用理论中，当电、磁规范耦合以不同的速率演化时，弱各向异性初态引起的曲率功率谱。在恢复了对符合规范耦合有效的结果之后，讨论了各向同性和初始态的均匀性所施加的约束。所得到的界限比天真的预期更严格，在讨论潜在的磁场发生情况时不能忽略。
2016-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal inflationary cosmologies and constraints on reheating
随着对简单幂律暴胀模型越来越多的共识不被普朗克观测所青睐，暴胀子势的非标准形式的动力学在最近的过去获得了显着的兴趣。本文详细分析了一类唯象激发的非多项式势暴胀模型，它们是\cite{mhiggs}中引入的势的推广。暴胀结束后，暴胀子场将围绕其最小值相干振荡。根据振荡的初始振幅和耦合参数，将发生标准参数共振现象。因此，我们将研究暴胀模型参数如何在理解我们所研究的模型的共振结构中发挥重要作用。随后，宇宙将经历微扰再加热阶段。然而，没有任何具体的模型考虑，我们进一步研究我们的模型的基础上模型独立的再热约束分析的约束。
2019-02-07 astro-ph.CO hep-ph
Pre-inflation and Trans-Planckian Censorship
研究了跨普朗克审查猜想（TCC）对原初微扰初态的意义。只有当暴胀前的时代是过去完全的时候，才有可能把无限过去的微扰模的状态设定为闵可夫斯基真空。我们计算的扰动模式在这样一个前通货膨胀的时代的演变，并表明，在通货膨胀的开始与波长远短于哈勃尺度（但仍大于普朗克长度尺度）的扰动模式将表现为他们在邦奇戴维斯状态。因此，一个过去完整的暴胀前演化可以自动地准备在CMB窗口处的暴胀扰动所需的初始状态，同时遵守TCC。
2020-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pre-inflationary universe in loop quantum cosmology
在LQC的缀饰度规方法下，系统地研究了平坦FLRW宇宙及其线性扰动的演化。当本底的演化受暴胀子在量子反弹时的动能支配时，本底的演化在预热前可分为三个不同的阶段：{ \em反弹、跃迁和慢卷暴胀}。在反弹阶段，演化不仅与初始条件无关，而且与暴胀势无关。特别地，在所有考虑的情况下，膨胀因子可以很好地由相同的精确解描述。相反，在势占优的情况下，这样的普适性就丧失了。正是由于这种普适性，线性微扰也与暴胀模型无关，并且可以精确地得到。在转捩阶段，背景及其线性扰动的演变被明确地发现，然后匹配到其他两个阶段中给出的。因此，一旦施加初始条件，线性标量和张量扰动将被唯一地确定。考虑到两组不同的初始条件，一组施加在收缩阶段，另一组施加在反弹阶段，我们计算Bogoliubov系数，发现这两组产生相同的结果，都导致粒子创造的开始膨胀。由于前暴胀动力学，标量和张量功率谱变得依赖于尺度。与普朗克2015年的数据相比，我们发现了宇宙自反弹以来必须膨胀的总e折叠的限制，以便与当前的观测结果保持一致。
2017-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary non-Gaussianities in alpha vacua and consistency with conformal symmetries
本文在单场慢滚暴胀的α真空中计算三点和四点标量关联函数，证明其满足共形Ward恒等式，并以扩展的波泛函方法验证in-in结果。
2024-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Robustness of Inflation to Inhomogeneous Initial Conditions
我们考虑了标量场分布和外生曲率的非均匀初始条件对不同暴胀模型的影响。特别是，我们比较小的字段膨胀的大字段膨胀的鲁棒性，使用3+1维爱因斯坦引力的数值模拟。我们发现，小场膨胀可以失败的次主导梯度能量的存在下，这表明它是不那么强大的不均匀性比大的字段膨胀，承受主导梯度能量。然而，我们也表明，小场膨胀可以成功，即使某些区域的时空开始在该地区的潜力，不支持通货膨胀。在大场的情况下，我们证实了以前的结果，即通货膨胀是强大的，如果暴胀子占据的潜在的通货膨胀的一部分。此外，我们表明，增加初始标量梯度将不会形成足够大的质量暴胀结束黑洞，如果初始超曲面是近似平坦的。最后，我们考虑具有变化的非本征曲率K的大场情况，使得某些区域最初是坍缩的。我们发现这可能再次导致局域黑洞，但如果时空是开放的，则总体上时空仍然是暴胀的，这证实了先前的理论研究。
2017-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconciliation of High Energy Scale Models of Inflation with Planck
暴胀宇宙学范式在解释CMB各向异性到百分比水平上是非常成功的。除了依赖于暴胀模型外，CMB温度涨落的功率谱、谱倾斜和非高斯性也依赖于暴胀的初始状态。在这里，我们检查在多大程度上这些可观的影响，我们的无知，在初始条件的暴胀扰动，由于未知的新物理在高尺度$M$。对于满足反作用约束的初始状态，我们发现功率谱的幅度仍然可以显着改变，而双谱的修改仍然很小。对于这样的初始状态，$M$具有几十个$H$的上限，其中$H$是膨胀期间的哈勃参数。我们发现，对于$M\sim 20 H$，这样的初始状态总是（基本上）抑制张量标量比。特别是，我们表明，一般的初始条件的选择可以令人满意地调和简单的$1/2 m^2 ϕ^2$混沌模型与普朗克数据。
2014-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary cosmology with Chaplygin gas in Palatini formalism
我们提出了一个简单的概括的$Λ$ CDM模型，一方面达到了很好的协议与目前的实验数据，并提供了一个内部的通货膨胀机制，另一方面。它是基于Palatini修正的重力与二次Starobinsky项和广义Chaobugin气体作为物质源提供，除了目前的加速膨胀，时代的内源性通货膨胀驱动的III型冻结奇点。从我们的统计分析可以看出，天文数据有利于将二次项耦合到爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日函数中的参数的负值，因此，反弹而不是初始大爆炸奇异性是首选的。
2016-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Precursor of Inflation
我们研究了宇宙的一个非奇异初始状态，它自然地导致暴胀。该模型是由一个具有二次势的标量场描述的Eddington启发的Born-Infeld引力。这个初始状态的曲率由比普朗克尺度小得多的标量场的质量尺度给出。因此，在这个模型中，无论能量密度变得多大，量子引力都不是理解暴胀前阶段所必需的。该模型中的初始状态最终演化为一个长暴胀周期，类似于通常的混沌暴胀。
2013-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Strong restriction on inflationary vacua from the local gauge invariance I: Local gauge invariance and infrared regularity
原初微扰被广泛认为是由驱动暴胀的标量场的真空涨落产生的。然而，在暴胀宇宙中，特别是在存在非线性相互作用的情况下，什么是自然真空还不完全清楚。在这一系列的论文中，我们将解决这个问题，重点是从红外（IR）贡献的环路图中去除发散所需的条件。我们表明，要求在当地可观测宇宙的规范不变性，保证了IR的正则性的环路修正开始一个简单的初始状态。在我们以前的工作中，我们用慢滚展开讨论了红外正则性条件，它限制了暴胀宇宙的背景演化。我们将更一般地表明，要求规范不变性/IR正则性导致对所允许的量子态的非平凡约束。
2013-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spinodal Backreaction During Inflation and Initial Conditions
我们研究了长波长暴胀涨落如何导致背景场偏离经典动力学。对于一般的潜力，我们表明，在哈特里近似，长波长的动力学可以封装在一个有效的潜在的两个领域的模型。后者是由一个简单的高斯积分变换的原始暴胀潜力。我们使用这个新的表达式来研究二次，山顶，扁平，和轴子单值电位的反反应效应。我们发现，改变动力学的净结果是稍微修改频谱倾斜，大幅降低张量-标量比，并有效地平滑任何功能的潜力，与这些偏差的大小设置的初始值的功率在大尺度模式和形状的潜力在整个演变。
2015-04-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Fractal initial conditions and natural parameter values in hybrid inflation
我们表明，所需的初始字段值产生通货膨胀的两个字段的原始混合模型，其超重力F-长期的扩展，不遭受任何微调问题，即使当字段被限制为次普朗克和几乎所有的潜在参数值。这是由于存在一个迄今为止一直被忽视的初始慢滚破坏演化。由于暴胀谷的吸引子性质，这些轨迹最终会产生足够的宇宙加速膨胀。通过数值求解完整的非线性动力学，我们表明，这样成功的初始字段值的集合是连接的，2维，并具有无限长的分形边界探索整个字段空间。然后，我们进行了蒙特卡洛马尔可夫链分析的整个参数空间组成的初始场值，场速度和潜在的参数。我们给出了这些量的边缘化后验概率分布，使得宇宙膨胀足够长的时间来解决通常的宇宙学问题。在最初的混合模型及其超重力版本中，暴胀似乎是通用的，并且从暴胀谷之外开始更有可能。最后，我们的研究结果的意义在永恒的通货膨胀的情况下进行了讨论。
2009-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Cosmology after Planck 2013
鉴于普朗克卫星2013年发布的数据，我对暴胀宇宙学及其现状进行了一般性的回顾。特别强调的是新的广泛的理论，宇宙学吸引子，它有几乎独立于模型的预测收敛在（n_s，r）平面上的普朗克数据的最佳点。我还讨论了普朗克数据所支持的理论的初始条件问题。
2014-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Minimal Coupling of the Higgs Boson to Curvature in an Inflationary Universe
在$10^{10}$ GeV附近没有新的物理现象的情况下，电弱真空充其量是亚稳态的。这对高尺度暴胀模型来说是一个重大挑战，因为在宇宙早期快速膨胀期间，似乎很难理解如果暴胀发生在$10^{10}$ GeV以上的尺度上，希格斯真空如何不会衰变到理论中真正的低真空，并带来灾难性的后果。在本文中，我们表明，非最小耦合的希格斯玻色子玻色子曲率可以解决这个问题，通过产生直接耦合的希格斯玻色子玻色子的暴胀势，从而稳定的电弱真空。对于特定的希格斯场初始条件及其非最小耦合，暴胀可以在暴胀过程中将希格斯场迅速驱动到电弱真空。
2017-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
No-hair conjectures, primordial shear and protoinflationary initial conditions
各向异性的暴胀背景的几何形状进行了分析，在一个扩展的规范行动的情况下，电和磁的磁化率不一定要一致，并依赖于暴胀场。在导出了具有电毛和磁毛的各种解之后，我们讨论了剪切参数的初始边界条件问题，并考虑了一个全局中性等离子体作为膨胀前阶段的可能遗迹。当电毛被原暴胀电导率的有限值冲洗掉时，磁毛可以持续存在，并引入少量的剪切，导致沿正交空间方向的不同暴胀膨胀率。等离子体相互作用是区分物理和非物理初始条件的必要标准，但它们并不严格足以保证给定磁解的稳定性。
2013-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
