Post-inflationary structure formation boosted by parametric self-resonance
本文通过结合克莱因-戈登与薛定谔-泊松方法的高分辨率模拟，研究暴胀子共振放大后的引力坍缩，发现晕内孤子核心及极小尺度复杂引力动力学，拓展了暴胀后非线性结构形成的可能范围。
2024-02-22 astro-ph.CO hep-ph
Beating the Lyth bound by parametric resonance during inflation
我们提出了一种新的机制，增强原始引力波，而不会显着影响暴胀过程中产生的曲率扰动。这是由于共振放大的标量场波动的非线性来源而实现的。我们的结果是一个明确的尺度依赖的反例著名的Lyth界，这开辟了一个有前途的前景，产生可检测的膨胀张量模式与低尺度的通货膨胀和次普朗克场漂移。我们明确地证明了我们的机制与即将到来的宇宙微波背景B模式观测的可检验性。
2021-11-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Suppression of Parametric Resonance and the Viability of Tachyonic Preheating after Multi-Field Inflation
我们利用晶格模拟研究了多场暴胀模型中通过参量共振或快子预热产生爆炸粒子的可行性。我们观察到强烈的抑制共振的存在下，四腿之间的相互作用的暴胀子字段和标量物质场，导致预热不足时，两个以上的暴胀子耦合到同一个物质场。这种抑制是由暴胀子的退相引起的，它增加了物质场的有效质量。包括三腿的相互作用导致快子预热，这是不抑制的字段数量的增加。如果四腿相互作用是次主导的，我们观察到一个轻微的增强快子预热。因此，为了在多场膨胀之后有效地预热，需要确保存在三腿相互作用。如果没有快子的贡献存在，我们希望旧的再加热理论是适用的。
2009-06-02 astro-ph.CO hep-th
The 750 GeV Resonance as Non-Minimally Coupled Inflaton: Unitarity Violation and Why the Resonance is a Real Singlet Scalar
ATLAS和CMS观测到的750 GeV共振可以用规范单重标量来解释。这将提供一个理想的候选者，作为希格斯暴胀，S暴胀的规范单重标量替代品。在这里，我们讨论的背景下的750 GeV共振的S-暴胀的相关结果。特别是，我们表明，一个单态标量，如果它是真实的，有一个重大的优势，希格斯玻色子在通货膨胀期间的幺正性违反。这是因为可以将膨胀所需的大的非最小耦合$ξ\sim 10^5$限制到实单态标量，而所有其他标量都具有$ξ\sim 1$。在这种情况下，幺正性破坏的尺度$Λ$比暴胀期间的暴胀子场大得多。这保护了暴胀子有效势不受新物理或强耦合的修改，这是恢复么正性所必需的，否则将使基于标准模型物理的微扰有效势失效。这与希格斯暴胀或基于复杂单重标量的模型的情况相反，其中暴胀期间的幺正性破坏尺度小于暴胀场或与暴胀场的量级相同。因此，如果750 GeV的共振是暴胀子，它必须是一个非最小耦合的实单重标量。
2016-09-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Preheating after Higgs Inflation: Self-Resonance and Gauge boson production
我们进行了广泛的分析，在预热过程中的线性波动希格斯膨胀在爱因斯坦框架中，最低限度地耦合到重力场，但场空间度量是不平凡的。希格斯玻色子和希格斯玻色子的自共振受有效质量的控制，有效质量随非最小耦合的变化而变化，随时间的变化也不同。耦合的度规扰动增强了希格斯粒子的自共振，使希格斯粒子的暴胀有可能仅仅通过这个通道预热。对于$ξ\gtrsim 100$，在膨胀结束后，Higgs-暴胀子凝聚体的总能量可以转移到$3$ $e$ -折叠内的Higgs粒子。对于较小的非最小耦合值，预热需要更长的时间，在$ξ\simeq 30$左右完全关闭。规范玻色子的产生受规范玻色子质量和场空间曲率的控制。对于非最小耦合$ξ\gtrsim 1000$的大值，希格斯凝聚体有可能在一次振荡中将其全部能量转移到规范场中。对于较小的非最小耦合规范值，玻色子很快衰变为费米子，从而关闭玻色增强。对非阿贝尔相互作用的估计表明，它们不会抑制$ξ\gtrsim 1000$的规范玻色子预热。
2018-10-01 astro-ph.CO hep-ph
An O(750) GeV Resonance and Inflation
我们研究了TeV量级的重标量或赝标量在标准模型假设之外的可能性，即根据最近在LHC上的O（750）GeV双光子过剩，它是早期宇宙的暴胀子。我们考虑一个方案，其中新的标量或赝标量耦合到标准模型规范玻色子在回路水平通过新的大质量标准模型带电矢量费米子与暗费米子或没有。我们计算了标准模型和新的标量耦合的重整化群运行，并提出了两个不同的模型，微扰和稳定的真空接近普朗克尺度。因此，标准模型希格斯和这种可能的新共振可能仍然保留希格斯暴胀的最低限度特征。
2016-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Non-Abelian dynamics in the resonant decay of the Higgs after inflation
我们研究了膨胀后Higgs凝聚体共振衰变为弱规范玻色子的过程，并估计了规范场的非阿贝尔自相互作用对该过程的修正。我们发现，非阿贝尔相互作用项诱导的有效质量往往关闭共振。对于与标准模型希格斯玻色子相关的宽共振，在非阿贝尔项变大之前，产生的规范粒子会对希格斯玻色子凝聚体的动力学产生反作用。然而，非阿贝尔项可以显着影响后的反反应共振的最后阶段。在窄共振区，这可能是重要的标准模型的扩展，非阿贝尔项已经影响线性阶段和终止希格斯凝聚体的衰变产物的反反应的影响之前的共振。
2014-11-03 astro-ph.CO hep-ph
Dynamics of Peccei-Quinn Breaking Field after Inflation and Axion Isocurvature Perturbations
Peccei-Quinn机构存在等曲率扰动问题。如果Peccei-Quinn破裂尺度在充气期间较大，则等曲率扰动被抑制。然而，Peccei-Quinn破缺场在暴胀后的振荡，由于参数共振效应导致畴壁的形成。本文详细讨论了Peccei-Quinn破缺场在暴胀后的演化，提出了一个参数共振无效因而不形成畴壁的模型。我们还讨论了我们的模型与超对称理论的一致性。
2015-07-01 astro-ph.CO hep-ph
Parametric resonance after hilltop inflation caused by an inhomogeneous inflaton field
我们研究了山顶暴胀后的预热，其中暴胀子耦合到另一个标量场，例如右手中微子，它提供了一种机制，用于产生正确的初始条件的通货膨胀，也是一个衰变通道的暴胀子，允许再加热和非热leptogenesis。在这种耦合的存在下，我们发现，在快子预热和快子振荡的阶段，在此期间的暴胀子场变得不均匀，可以有一个后续的预热阶段，在那里的波动的其他字段得到共振增强，从初始真空波动的幅度相同的顺序（甚至更大）的暴胀子场。这种共振增强不同于通常的参数共振，因为暴胀子场在增强发生时是不均匀的。我们研究这种效果，使用晶格模拟以及半解析与广义Floquet分析不均匀的背景场。
2016-02-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Black Holes from Sound Speed Resonance during Inflation
我们报道了一种新的现象，即由具有振荡行为的声速参数引起的原初密度扰动的共振效应，这种共振效应一般可以导致早期宇宙中原初黑洞的形成.对于一般的暴胀子场，它能产生原初密度涨落，其传播受声速平方参数的控制。一旦这个参数在暴胀过程中达到一段时间的振荡特征，暴胀子场涨落上的显著非微扰共振效应在临界长度尺度附近发生，这导致原始功率谱中的显著峰值。凭借这种强大的机制，具有特定质量函数的原始黑洞可以在相当大的参数范围内产生足够的暗物质丰度。
2018-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Combined features in the primordial spectra induced by a sudden turn in two-field DBI inflation
我们研究了在一个双场的Dirac Born Infeld暴胀模型中，其中一个场是重场时，暴胀轨迹的急转弯所产生的特征。不同的功能产生了两种不同的效果：轻，重模式的混合在转向，一方面，和振荡之间的共振沿重方向后，转向，另一方面。与具有标准动力学项的模型相反，共振效应没有被强烈抑制，因为该作用包含衍生相互作用。工作在潜在的基础上，我们研究的振荡后，把和计算的振幅的混合和共振功能的功率谱，以及在双谱的后一种效果。我们发现，这些组合特征的振幅和位置服从特定的一致性关系，这可以面对宇宙学数据。
2014-05-16 astro-ph.CO hep-th
Enhanced Preheating after Multi-Field Inflation: On the Importance of being Special
我们讨论了预热后多场膨胀中存在的几个预热物质场，成为轻的附近（但不是在）的暴胀的VEV，在不同的额外的物种点（ESP）;这种设置是由暴胀模型，包括粒子生产过程中的通货膨胀，例如捕获的通货膨胀，放牧ESP遇到或调制捕获，等等。虽然退相的暴胀子往往抑制参数共振，我们发现两个新的影响，导致有效的预热：粒子生产在第一次下降（有效的，如果许多预热物质领域存在）和随后的（窄）共振阶段（有效的，如果ESP恰好是在几个不同的距离之一，从暴胀子的VEV）。在第一次入流过程中产生的颗粒物是由许多物种组成的低占有数，而后者是由少数物种组成的高占有数。我们提供了分析描述的两个阶段的情况下，反反应，我们测试数值。我们进一步进行晶格模拟，以研究反反应的影响。我们发现共振是强大的，最有可能的原因暴胀衰变在多领域的陷阱通货膨胀，如果ESP分布密集。
2012-09-14 astro-ph.CO hep-th
Enhanced (p)reheating in DBI Inflation
我们研究了DBI混合暴胀中的预热问题。预热的发生是因为物质场与暴胀子的非最小耦合。尽管耦合很小，预热发生作为一个狭窄的参数共振，其中物质场和暴胀子模式是指数创建。我们表明，在使用的近似，该过程是非常有效的，在后期。共振阶段让位于暴胀到玻色子或费米子自由度的衰减，并确定了相应的再加热温度。
2009-08-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Preheating after multifield inflation with nonminimal couplings, II: Resonance Structure
这是第二次在一系列的文件预热暴胀模型组成的多个标量场耦合非最小的重力。在本文中，我们工作在刚性时空近似，并考虑单场吸引子，这是这些模型的一个通用功能内的场轨迹。我们构建的Floquet图找到区域的参数空间中的粒子生产是有效的绝热和isocurvature模式，并分析共振结构，使用解析和半解析技术。粒子生产在绝热方向上的特点是存在一个渐近标度解在大的值的非最小耦合，$ξ_I \gg 1$，其中占主导地位的不稳定带出现在长波长的限制，共动波数$k \rightarrow 0$。然而，直到$ξ_I \geq {\cal O} (100)$才达到大- $ξ_I$状态。在中间状态下，使用$ξ_I \sim {\cal O}(1 - 10)$，共振结构强烈依赖于波数和耦合。等曲率扰动的共振结构是独特的，比绝热扰动更复杂。$ξ_I \sim {\cal O} (1 - 10)$的中间状态再次明显。对于大的$ξ_I$值，Floquet图由密集间隔的、几乎平行的不稳定带组成，表明非常有效的预热行为。效率的提高源于爱因斯坦框架中的非平凡场空间流形的特征，而非平凡场空间流形本身源于乔丹框架中的场的非最小耦合，并且在具有最小耦合的模型中没有类似物。定量地说，接近大$ξ_I$渐近解的等曲率模式是慢于绝热模式的情况下。
2018-01-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Theory of Self-Resonance After Inflation, Part 2: Quantum Mechanics and Particle-Antiparticle Asymmetry
我们进一步发展了膨胀后的自共振理论在一个大类的模型，涉及多个标量场。我们专注于进行内部对称性的暴胀子潜力，但也分析了这种对称性的弱破缺。这是两部分系列论文的第二部分。在第二部分中，我们将从多粒子量子力学的基础上理解共振结构。我们开始由一个小振幅的分析，获得中心共振波数，并将其与微扰过程。我们证明了主共振结构是由（i）许多量子粒子的非相对论散射和（ii）玻色-爱因斯坦统计对绝热和等曲率模的应用决定的，如第1部分[1]所介绍的。其他的共振结构是根据湮灭和衰变来理解的。我们设置了暴胀过程中的Bunch-Davies真空初始条件，并跟踪了包括哈勃膨胀在内的模的演化。在一个复杂的暴胀子进行内部U（1）对称性的情况下，我们表明，当等曲率不稳定性是活跃的，暴胀子分裂成独立的区域的粒子和反粒子。然后，我们引入U（1）对称性的弱破缺;这可以导致重子生成，正如我们中的一些人最近所证明的那样[2，3]。然后使用我们的结果，我们计算了这个预热时代对粒子-反粒子不对称性的修正。
2017-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
