Primordial magnetic fields from a non-singular bouncing cosmology
虽然暴胀是产生解释当前观测所需的磁场相干长度的自然候选者,但它需要打破电磁学的共形不变性以获得显著的磁场振幅。最简单的实现是动力学耦合理论$f^2(ϕ)F_{μν}F^{μν}$(或$IFF$理论)。然而,这些已知遭受电场反作用或强耦合问题。在这项工作中,我们将确认,这类理论是有问题的,以支持暴胀宇宙学中的磁生作用。相反,我们表明,一个弹跳宇宙与收缩阶段占主导地位的状态方程与$p>-ρ/3$可以支持磁,回避{反反应/强耦合问题}。最后,我们研究了在一个特殊的弹跳模型与ekpyrotic-like收缩阶段的安全磁生。在这种情况下,我们发现,$f^2(ϕ)F^2$ -不稳定性可能会出现在最后的动力学驱动的扩展阶段陡峭ekpyrotic潜力。
2014-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
T-Model Inflation and Bouncing Cosmology
我们研究了一个封闭宇宙学的动力学,其物质来源是一个共形耦合的标量场与破缺的${\rm SO}(1,1)$对称性,这对应于$α$ -吸引子Linde和Kalosh提出的。在场的重新定义之后,这种模型产生了“T模型”的暴胀势,其动力学提供了暴胀相和经典反弹。我们表明,宇宙可以经历反弹远离量子引力的制度。我们分析在此背景下的扰动,特别注意的双反弹的情况下(与反弹之间的快速lapse)的长波长模式的影响。我们证明,这些模型的预测与观测结果吻合得很好,并可能解释在低倍数的CMB功率的抑制。
2020-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-local gravity in D-dimensions: Propagator, entropy and bouncing Cosmology
我们提出的引力子传播的无穷衍生物,$D$维,非本地的行动,高达二次阶曲率周围的闵可夫斯基背景,并讨论了这类引力理论所需的条件是鬼免费的。然后,我们研究的引力熵的德西特和反德西特背景下,比较与最近推导出的结果为史瓦西黑洞,推广到任意$D$维,其中熵是简单地由面积法。为了更清楚地说明差异,采用了将熵分解成其$(r, t)$和球形分量的新方法。最后,我们讨论的de-Sitter熵的框架内的非奇异弹跳宇宙学。
2015-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bouncing cosmology in $f(R,\mathcal{G})$ gravity by order reduction
弹跳宇宙是解决初始奇点问题的可行候选者。在这里,我们考虑弹跳的解决方案的上下文中的$f(R,\mathcal{G})$重力通过使用降阶技术,它允许一个找到的解决方案是微扰接近广义相对论。该程序也可作为模型选择方法。事实上,几个导致反弹的协变引力作用是通过要求在这样的引力理论中导出的弗里德曼方程与从圈量子宇宙学中出现的方程相一致而直接选择的。
2020-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tracing Primordial Black Holes in Nonsingular Bouncing Cosmology
本文研究了非奇异弹跳宇宙学中原初黑洞的形成和演化。我们讨论了收缩阶段PBH的形成,并计算了PBH丰度与声速和哈勃参数的函数关系。然后,考虑到PBH在反弹阶段的演化,我们得到了PBH的密度和它们的霍金辐射。我们的分析表明,非奇异反弹模型可以从PBH的反作用的约束。
2017-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing Cosmology in f(Q) Symmetric Teleparallel Gravity
我们考虑f(Q)扩展的对称远程平行宇宙学,其中Q是非度量标量,并通过降阶方法约束其函数形式.通过使用这种技术,我们能够减少和整合的场方程,从而选择相应的模型引起反弹宇宙学。选定的拉格朗日然后被用来开发的哈密顿形式主义,并获得波函数的宇宙,这表明,经典的可观测宇宙可以恢复根据哈特尔标准。
2020-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing and inflationary dynamics in quantum cosmology in the de Broglie-Bohm interpretation
该研究在德布罗意-玻姆诠释框架下探究平坦FRW宇宙的量子宇宙学,得到刚性物质量子反弹解,分析暴胀动力学对反弹参数的依赖并结合宇宙学观测给出参数约束。
2023-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bouncing cosmology inspired by regular black holes
在这篇文章中,我们提出了一个弹跳宇宙学的启发,一个家庭的定期黑洞。这种依赖于尺度的宇宙学通过依赖于时间和径向坐标的尺度因子偏离了宇宙学原理。该模型是各向同性的,但不是完全均匀的。也就是说,这种宇宙学描述了一个只有在大尺度上才几乎均匀的宇宙,比如我们的可观测宇宙。
2017-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Preheating a bouncing universe
预热描述了宇宙学标量场的能量迅速地沉积到其它光场的激发态中的阶段。这个阶段的特点是指数粒子生产由于参数共振。我们在物质反弹宇宙学的框架下研究这一过程。我们的结果表明,在弹跳宇宙学中的预热过程甚至比在暴胀宇宙学中的预热过程更有效。在弱耦合条件下,预热时间延长一倍。对于正常耦合的情况,光场的反作用可以导致在弹跳点之前的热化。如果期望曲率场直接预热宇宙,则由于大的耦合系数,物质反弹曲率的情况可能受到严格限制。然而,通过几何预热的过程,这种担心可以大大放松。
2011-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
No-boundary Wave Function, Wheeler-DeWitt Equation and Path Integral Analysis of the Bouncing `Quantum' Cosmology
弹跳模型是暴胀宇宙学的替代方案,它用一个“弹跳”阶段取代了最初的大爆炸奇点。在这些场景中,要更深入地理解宇宙的初始条件,就需要了解弹跳模型的量子方面。在这项工作中,我们提出了两类反弹模型,可以很容易地分析研究,因此,提供测试床,调查更深刻的问题,在量子宇宙学的反弹宇宙。我们的模型的两个关键因素使我们能够做简单的分析计算:(i)一个方便的参数化的FRLW时空的minisuperspace和(ii)两个不同的选择的有效完美流体源的背景几何反弹宇宙。我们使用Wheeler-de Witt方程和路径积分方法研究了这些模型的量子宇宙学。特别是,我们发现了一个弹跳模型模拟的无边界波函数,并提出了洛伦兹路径积分表示相同。我们还讨论了实标量扰动的引入。
2021-05-25 gr-qc hep-th
Bouncing Cosmology in Fourth-Order Gravity
大爆炸的初始奇点问题可以通过弹跳解来解决。在广义引力理论的背景下,我们将寻找协变有效作用量,其场方程包含度规张量的四阶导数。在寻找这样的反弹的解决方案,我们将利用一个基于微扰方法的降阶技术。将场方程的阶数降到二阶,我们就能找到微扰近似于广义相对论的解。我们将建立所得到的降阶理论的协变有效作用量。
2022-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fluctuations in a Hořava-Lifshitz Bouncing Cosmology
霍瓦瓦-利夫希茨引力是一个潜在的紫外完备理论,对早期宇宙有着重要的意义。特别是,在空间曲率的存在下,有可能获得非奇异的弹跳宇宙学。这种反弹是由于引力作用中的高阶空间曲率项而实现的。在这里,我们扩展了研究的线性宇宙学扰动在Hoenava-Lifshitz引力耦合到物质的情况下,空间曲率。在没有空间曲率的情况下,我们发现标量度量扰动没有额外的动力学自由度。我们研究的波动通过反弹的演变,并表明,解决方案始终保持非奇异。如果我们从收缩阶段亚哈勃尺度上的量子真空涨落开始,并且如果收缩阶段由无压物质主导,那么对于$λ= 1$和红外极限,后期的扰动是尺度不变的。因此,霍瓦瓦-利夫希茨引力可以实现结构形成的“物质反弹”情景。
2009-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bouncing cosmology from Kalb-Ramond Braneworld
我们考虑一个3-膜嵌入在一个翘曲的5维背景中,具有一个非线性子和一个Kalb-Ramond 2-形式。我们证明了具有负质量参数的带视界的类dS/AdS带电黑洞的静态解是可能的。3-膜在这个块体中的运动产生了由负暗辐射项引起的有效的四维反弹宇宙学。这个模型避免了在Reissner-Nordstrøm-AdS体中的弹跳膜所产生的不稳定性。
2008-03-12 gr-qc hep-th
Nonsingular bouncing cosmology from general relativity: Scalar metric perturbations
在一个特殊的非奇异弹跳宇宙学中,我们导出了标量度规扰动的运动方程,其中大爆炸奇异性被具有简并度规的时空缺陷所取代。得到了非相对论流体力学物质的绝热微扰解。我们用保角坐标得到同样的结果。这最后一种方法也是有效的矢量和张量度量扰动,并选定的结果。最后,我们讨论了几个新的影响,从这个非奇异的弹跳宇宙学的线性扰动,如交叉弹跳信息传输和可能的印记宇宙学扰动从一个新的阶段负责的有效时空缺陷。
2020-03-27 gr-qc hep-th
Thermal fluctuations in Einstein-Cartan-Sciama-Kibble-Dirac bouncing cosmology
本文研究了Einstein-Cartan-Sciama-Kibble引力理论中大反弹宇宙学中由热涨落引起的宇宙学扰动。我们表明,这样的扰动不能有一个标度不变的频谱,如果费米子物质最低限度地耦合到扭转张量宏观平均为自旋流体,但有一个标度不变的频谱,如果狄拉克形式的费米子物质的自旋张量被使用。
2011-12-31 astro-ph.CO gr-qc
Raychaudhuri equation and Bouncing cosmology
本文在FLRW时空中利用Raychaudhuri方程和聚焦定理分析反弹点几何与类时测地线汇,并通过谐振子类比提出振荡反弹模型。
2023-08-21 gr-qc hep-th math-ph
A smooth bouncing cosmology with scale invariant spectrum
我们提出了一个弹跳宇宙学的发展从收缩到膨胀阶段,在一个顺利的方式,没有发展不稳定性或病理学,并保持在制度的有效性的4d有效场论。一个近尺度不变的扰动谱产生在收缩阶段的等曲率标量与负指数势,然后转换为绝热。该模型预测了一个略蓝的光谱,n_S >~ 1,没有可观测到的引力波和一个高水平的(但依赖于模型)的非高斯性与局部形状。该模型代表了一个明确的和预测性的通货膨胀替代方案,尽管目前它显然不那么引人注目。
2007-11-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Bouncing Cosmology made simple
我们引入了“楔形图”,这是一种直观的方式来说明具有经典(非奇异)反弹的宇宙学模型如何解决宇宙学中的基本问题。这些问题包括众所周知的视界、平坦性和不均匀性问题;在宇宙微波背景中观察到的小张量-标量比;热膨胀阶段开始时的低熵;以及避免量子失控。同样的图解方法也可以用来与其他宇宙学场景进行比较。
2018-03-06 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes and induced gravitational waves in non-singular matter bouncing cosmology
本研究在非奇异物质反弹宇宙学中提出无模型依赖的原初黑洞形成机制,发现小尺度曲率扰动增强可形成小行星质量原初黑洞(或解释全部暗物质),且能诱导可被未来探测的随机引力波背景,为探测早期宇宙反弹特性提供新窗口。
2024-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing Cosmology in VCDM
本文在具有两个局域自由度的VCDM(II型最小修改引力)中构建无鬼场、无梯度及BKL不稳定性的非对称反弹模型,可生成与观测相符的近尺度不变标量谱,并在CMB张量-标量比限制下给出蓝张量谱。
2023-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing cosmology with future singularity from modified gravity
我们研究哪一个Jordan框架$F(R)$引力可以描述IV型奇异弹跳宇宙学演化,特别强调IV型奇异性发生的点附近。宇宙学反弹的选择方式使得反弹点与IV型奇点完全重合。研究了所得到的$F(R)$引力的稳定性,并研究了所得到的Jordan框架$F(R)$引力的爱因斯坦框架标量张量理论对应物.此外,通过假设约旦框架度规是以这样一种方式选择的,使得当在爱因斯坦框架中进行共形变换时,它产生准de Sitter或de Sitter Friedmann-Robertson-Walker度规,我们研究了爱因斯坦框架标量理论情况下与普朗克2015年数据一致的观测指标。最后,我们研究了有效状态方程对应的IV型奇异反弹的行为,并在我们与其他反弹宇宙学的比较所产生的图片,我们批判地讨论了我们的分析的影响。
2015-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing cosmology in extended gravity and its reconstruction as dark energy model
在本文中,我们提出了一个宇宙的反弹宇宙学模型在一个扩展的引力理论。从平坦FLRW时空中得到的模型的动力学行为以及零能量条件的破坏已经显示。几何参数显示在弹跳时期的奇异行为。比例因子中涉及的参数在弹跳行为中起主要作用。另外,在扩展引力场中,使物质-几何耦合达到最小的耦合参数对避免状态方程参数在弹跳时刻的奇异性有重要作用。利用线性齐次扰动计算,我们证明了该模型的稳定性。
2021-11-02 gr-qc hep-th
Time Dependent String Compactification: Towards Bouncing Cosmology
McGill University(麦吉尔大学);ShanghaiTech University(上海科技大学)
本文通过时间依赖型弦紧缩实现反弹宇宙学,利用平均爱因斯坦框架条件在低维描述中违反NEC,同时保持高维NEC的满足。
2026-08-24 gr-qc hep-th
Analytic Gravitational Wave Spectrum in Next-to-Minimal Bouncing Cosmology
Yunnan University(云南大学)
本文提出次极小弹跳宇宙学(NMBC),通过增加早期收缩阶段在随机引力波背景谱中引入破缺幂律特征,并利用矩阵表示方法推导出解析谱表达式,证明其自洽且可避免跨普朗克问题,具有潜在可探测性。
2026-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bouncing cosmology in modified gravity with higher-order Gauss-Bonnet curvature term
本文研究了F(R,G)引力理论中以Hubble函数为背景的宇宙学模型的弹跳行为,其中R和G表示Ricci标量和Gauss-Bonnet不变量。在考虑不同可行模型的情况下研究了弹跳宇宙学的作用,解决了标准大爆炸宇宙学中奇异性的难题。这两个模型都表现出弹跳行为,并满足弹跳宇宙学性质。基于动力学、减速和能量条件的模型表明了演化后期的加速行为。反弹时期的幻影类似于精髓行为。最后,我们建立了扰动发展方程,并研究了两个弹跳解的稳定性。
2022-12-01 gr-qc
Observational signatures of a non-singular bouncing cosmology
我们研究了一个宇宙学的情况下,通货膨胀之前的反弹。在这种情况下,膨胀的主要缺点之一的原始奇点被非奇异的反弹所取代,在此之前宇宙经历了一个收缩阶段。我们的出发点是Falciano等人(2008)研究的弹跳宇宙学,我们通过详细研究通过弹跳的宇宙学扰动的转移和讨论弹跳宇宙学可能的观测效应来完成。我们着重于对称反弹,计算了收缩、反弹和暴胀阶段的宇宙学扰动演化。我们推导出一个表达式的Mukhanov-Sasaki扰动变量在开始的通货膨胀阶段,以下反弹。而不是在Bunch-Davies真空中,它被发现处于取决于反弹时间尺度的激发态。然后,我们表明,这诱导振荡叠加在近标度不变的原始谱标量和张量扰动。我们讨论了这些振荡在宇宙微波背景和物质功率谱中的影响。我们提出了一种新的方法来间接测量的空间曲率能量密度参数在这个模型的上下文中。
2011-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The bouncing cosmology with $F(R)$ gravity and its reconstructing
本文在Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker(FLRW)背景下,利用Hu-Sawicki模型研究了$F(R)$引力.用修正的引力作用量计算Friedmann方程,并将所得的Friedmann方程表示为标准Friedmann方程。在修正的引力模型中研究了弹跳宇宙学的下一个行为,即,这种行为可以解决标准大爆炸宇宙学中的非奇异性问题。我们绘制了宇宙学参数随宇宙时间的变化曲线,并研究了反弹条件。接下来,我们用红移参数重建了修正引力,并绘制了宇宙学参数随红移的变化图,图中显示了宇宙的加速膨胀。最后,我们用声速函数考察了该方案的稳定性,声速与红移的关系曲线表明,该方案在晚时间具有稳定性。
2015-12-10 gr-qc hep-th
Nonsingular bouncing cosmology from general relativity
我们研究了一种特殊类型的经典非奇异弹跳宇宙学,如果我们允许简并度规的话,这是广义相对论的结果。最简单的模型有一个恒定的状态方程参数的物质含量,我们得到了修改后的哈勃图的光度距离和角直径距离。基于这些结果,我们提出了一个Gedanken实验来确定时空缺陷的长度尺度,它已经取代了大爆炸奇点。一个可能更现实的模型有一个状态方程参数,它在反弹之前和之后是不同的。这最后一个模型也提供了一个上限的缺陷长度尺度。
2019-10-22 gr-qc hep-th
Non-local gravity in bouncing cosmology scenarios
本文以避免初始奇异态为前提,在五种不同的弹跳宇宙学背景下,分析了改进的Escherich-Woodard非定域引力理论。我们开发了数值解的非局部失真函数,其中包括修改的爱因斯坦-希尔伯特作用,使用重建过程,我们发现,他们有一个可行的宇宙学解决方案。之后,我们讨论了这些模型的扭曲函数在整个反弹点的演化的物理方面和结果,具体地说:对称反弹,振荡反弹,物质反弹,有限时间奇点模型,和前暴胀非对称反弹。
2022-05-30 gr-qc hep-th
Magnetogenesis in bouncing cosmology
我们认为,在非奇异反弹宇宙学的背景下,磁的过程。我们表明,大的原始磁场可以在收缩过程中产生,而不会遇到强耦合和反反应的问题。这些磁场可能会产生具有观测上感兴趣的强度的大尺度磁场。这一结果导致的反弹宇宙学的能量标度的关系的有效e-折叠的收缩相的数量的原始磁场的功率谱的标度不变性的情况下,一个理论上的约束。我们表明,这个约束可以满足在一个相当大的区域的参数空间的非奇异反弹宇宙学。
2016-09-27 gr-qc hep-th
Vector perturbations in bouncing cosmology
围绕弹跳模型的一个老问题是它们在矢量扰动下的稳定性。考虑到理想流体或标量场,矢量扰动运动学地演化为$a^{-2}$,其中$a$是比例因子。因此,关于弹跳稳定性的明确答案取决于任意常数,因此,没有明确的答案。在本文中,我们考虑了一个更一般的情况下,原始物质介质是一个非理想流体,其剪切粘度是能够产生扭矩振荡,它可以创建和动态维持沿宇宙演化的矢量扰动。在这个框架中,我们可以设定矢量微扰有一个量子力学的起源,来自弹跳模型过去很久的量子真空涨落,就像标量和张量扰动一样。在这个规定下,人们可以计算它们在弹跳模型的整个历史中的演化,并精确地推断它们在膨胀阶段之前保持线性的条件。它示出,这样的线性条件施加约束的自由参数的弹跳模型,这是温和的,虽然不是微不足道的,允许一大类的可能性。这样的条件要求矢量扰动在膨胀阶段也不与观测相关。结论是弹跳模型在矢量扰动下一般是稳定的。由于它们在标量和张量扰动下也是稳定的,我们得出结论,弹跳模型在其收缩相的遥远过去的量子真空扰动下通常是稳定的。
2020-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution in bouncing quantum cosmology
本文在圈宇宙学的约化相空间量子化的框架下,给出了描述量子宇宙学演化的方法。我们将我们的方法应用到耦合到无质量标量场的平坦Friedman-Robertson-Walker模型。我们确定的物理量子哈密顿量是正定的,并产生全球考虑量子系统的幺正演化。研究了量子大反弹跃迁过程中物理观测量的期望值的性质。研究了高斯态演化观测量的色散。计算出的相对涨落使半经典条件和可能发生的宇宙遗忘的检查。基于宇宙学数据的初步估计表明,不存在宇宙健忘症。所呈现的结果是分析性的,数值计算仅用于可视化目的。我们的方法可以推广到复杂的宇宙学模型,包括Bianchi型宇宙。
2012-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards a Nonsingular Bouncing Cosmology
利用具有非平凡势和非标准动力学项的单个标量场物质,提出了一种非奇异弹跳宇宙学。该势源是一个动态吸引子解,它具有消除小振幅各向异性的爆炸收缩。在高能量密度时,场演化成鬼凝聚,导致非奇异反弹。在反弹之后,有一个平滑的过渡到标准的膨胀辐射和物质主导的阶段。利用线性宇宙学扰动理论,我们跟踪了整个宇宙演化过程中曲率起伏的每一个傅立叶模。使用非奇异弹跳宇宙学的标准匹配条件,我们验证了光谱指数在弹跳过程中不会改变。我们发现,有一个受控的周期的波动幅度的指数增长的扰动(但不是引力波)周围的反弹点,这并不无效的微扰处理。这种增长导致了一种自然的抑制机制,即张量与标量比值的波动。此外,我们还研究了各种初始条件下曲率涨落的原始功率谱的产生。对于纯真空的初始条件,在离开哈勃半径的尺度上,在Ekpyrotic收缩阶段,光谱是深蓝色的。对于热粒子初始条件,产生标度不变谱的一种可能性是利用收缩Ekpyrotic阶段背景状态方程的特殊值。如果在Ekpyrotic阶段之前有一段时间的物质主导的收缩,那么原始功率谱在大尺度上几乎是尺度不变的(在物质主导阶段退出哈勃半径的尺度),但在小尺度上获得大的蓝色倾斜。
2012-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universal scattering laws for quiescent bouncing cosmology
宇宙学反弹发生在许多引力理论中。我们定义的奇异散射映射相关的大规模几何反弹(假设没有BKL振荡)和编码的理论微观细节之前和之后。通过对所有合适的局部映射进行分类,我们发现了三个普遍的规律:Kasner指数的标度,物质的正则变换,方向度量标度。在弦论、圈量子宇宙学和修正的物质模型中,比安奇I的反弹确实遵循了这些原则;我们的分类确定了非均匀性和各向异性如何穿越反弹,并精确地提取了依赖于模型的自由度。
2021-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Exact solutions in bouncing cosmology
我们讨论了(可能)负$(1+z)^6$型贡献的弗里德曼方程的影响。对于一个特定机制的存在和大小,没有明确的答案,因为任何使用一般关系式$H(z)$的检验都只能估计这个术语的所有来源的总和。这就是为什么我们描述了四种可能性:1)圈量子宇宙学的几何效应,2)膜世界宇宙学,3)度量仿射引力,4)旋转流体宇宙学。我们用初等函数的形式求出了具有$ρ^2$修正的模型的精确解,并在相平面上给出了所有演化路径。而不是最初的奇异性,通用功能现在是一个反弹。
2007-02-06 gr-qc hep-th
Super-accelerating bouncing cosmology in asymptotically-free non-local gravity
最近,有证据表明,一类具有某些非定域算子的引力理论是可重整化的。我们考虑一个这样的模型,在线性微扰水平,再现玻色闭弦场论的光模的有效非局部作用。利用渐近自由的性质,在紫外线和固定的经典行为的比例因子在后期,提出了一种算法,以找到一般的齐次宇宙学解决方案,有效的早期和晚期。施加一个幂律经典极限,这些解(包括各向异性解)显示一个反弹,而不是一个大爆炸奇点,并且即使在没有暴胀子或幻影场的情况下,在反弹附近也会超加速。
2014-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonsingular bouncing cosmologies in light of BICEP2
我们面对各种非奇异反弹宇宙学与最近公布的BICEP 2数据,并调查其参数空间的观测约束。特别是,在有效场方法的背景下,我们分析了约束的物质反弹曲率的情况下,一个轻的标量场,和新的物质反弹宇宙学模型中,宇宙连续经历一段时间的物质收缩和ekpyrotic阶段。此外,我们考虑了三个非奇异的反弹宇宙学的框架下修改的引力理论,即Hoenava-Lifshitz反弹模型,$f(T)$反弹模型,圈量子宇宙学。
2014-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Sourcing curvature modes with entropy perturbations in non-singular bouncing cosmologies
观测到的宇宙微波背景中的温度波动可以追溯到起源于绝热和/或熵物质扰动的原始曲率模式。在本文中,我们探讨的熵机制的背景下,非奇异弹跳宇宙学。我们表明,曲率模式自然产生的“优雅退出”,即,当平滑的缓慢收缩阶段结束,宇宙进入反弹阶段。在这里,动能成分起着关键作用,它们支配着能量密度,并推动宇宙学反弹的演化。
2020-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Magnetogenesis in Matter - Ekpyrotic Bouncing Cosmology
在最近的过去,有许多尝试将原始磁种子场的产生与暴胀时代联系起来,但成功有限。因此,我们采取了不同的方法,通过使用非奇异弹跳宇宙学模型。考虑了电磁拉格朗日量$F_{μν}F^{μν}$与非背景标量场的耦合破坏共形不变性。我们已经表明,非奇异的反弹宇宙学支持磁生回避长期存在的反反应和强耦合问题,一直困扰着暴胀磁生。在这个模型中,我们已经实现了一个尺度不变的功率谱的参数范围内所观察到的CMB各向异性兼容。我们还得到了所需的磁场强度,这与目前的观测结果是一致的。同样重要的是要注意,在此参数范围内不会出现BKL不稳定性。弹跳模型的不同演化阶段的能量尺度是如此选择的,以至于它们也解决了标准大爆炸宇宙学的问题。
2017-01-30 gr-qc
Bouncing with shear: Implications from quantum cosmology
我们考虑在一类宇宙学的弹跳模型中引入各向异性。各向异性的存在通常会给弹跳模型带来厄运,因为当宇宙收缩时,由各向异性应力引起的能量密度会超过其他物质成分。在文献中提出了不同的建议,以解决这种病理学,经典。在这里,我们介绍了一个家庭的弹跳模型,其中的剪切密度可以调整到允许或禁止经典的弹跳情况。在此之后,我们表明量子宇宙学的考虑可以彻底改变上述情况。最重要的是,我们发现,量子效应可以使反弹,即使当各向异性应力大到足以禁止相同的经典。我们采用适当的迷你超空间惠勒-德威特方程的均匀,但各向异性的宇宙学的解决方案,与边界条件,宇宙最初收缩。有趣的是,Wheeler-DeWitt方程的解表现出一种有趣的类似相变的行为,其中,在剪切密度达到临界值之前,具有弹跳宇宙的概率精确地为1,然后随着剪切密度的进一步增加,弹跳宇宙的概率开始突然减小。我们使用洛伦兹量子宇宙学的工具以及Picard-Lefschetz理论的应用验证了我们的发现。特别是,反弹的半经典概率已重新推导出的虚部的壳上有效的行动,评估在复杂的鞍点。还讨论了影响和未来的方向。
2022-01-26 gr-qc hep-th
Braneworld cosmology in the sourced-Taub background
提出了一种新的源-Taub背景下的膜世界。分别研究了内源区和外真空区的重力场方程。我们发现,尘埃膜的有效暗能量在源区的状态方程可以跨越幻影鸿沟$w=-1$。此外,在$H(z)$图上有一个下降,该图给出了$H(z)$最近直接数据的可能机制。
2009-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stable analytic bounce in non-local Einstein-Gauss-Bonnet cosmology
我们考虑最一般的曲率二次弦激励的非局部作用量的修正爱因斯坦引力。我们提出了精确的解析宇宙学解,包括反弹的,并发展了相关的技术,为进一步研究这类模型。我们还阐述了扰动形式主义,并认为,发现反弹解决方案是稳定的反弹阶段。
2013-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing cosmology in an Extended Theory of Gravity
我们在推广的引力理论框架下研究了一些反弹模型,其中引力作用量中通常的Ricci标量被Ricci标量和与能量动量张量的迹成比例的项之和所取代。模型的动力学参数推导出最一般的方式。我们通过指数和幂律比例因子考虑了两种反弹场景。非奇异的弹跳模型也有利于后期宇宙加速现象。研究了模型状态方程参数的动力学行为。据观察,在反弹附近,动力学是由修改后的重力理论的耦合参数相比,反弹的比例因子的参数的影响很大。
2019-05-22 gr-qc
Non-bouncing solutions in loop quantum cosmology
根据别林斯基-哈拉特尼科夫-利夫希茨方案,一个接近类空奇点的坍缩宇宙可以用齐次宇宙动力学来近似,但前提是要考虑渐近小的空间区域。它在这里表明,相关的小体积行为在可解模型的圈量子宇宙学是至关重要的不同,从大体积行为专门研究到目前为止。虽然存在弹跳解,甚至在给定的量子表示中可能是通用的,但如果考虑到量化模糊性(例如表示的选择),它们就不是通用的。分析揭示了sl(2,R)-表示理论和典型有效理论之间有趣的相互作用。
2019-06-05 gr-qc
Decoupling between torsion and magnetic fields in bouncing cosmology and galactic dynamo seeds
最近Salim等人[JCAP(2007)]已经表明,在具有QED拉格朗日的弹跳宇宙学模型中,银河发电机种子是可能获得的。在本文中,我们推广了他们的结果,把时空的挠率包括在弹跳宇宙学中。它表明,通过考虑一个半最小的光子扭转耦合和一个拉格朗日类型的$RF^{2}$,它是可能的,找到一个快速去耦磁场和扭转场之间的宇宙的收缩阶段。此外,扭转场以$K\sim{a^{2/3}}$衰减,而磁场以$B\sim{a^{-5.5}}$增长,从而解释了两个场之间的快速退耦。在收缩阶段的某个时刻,磁场的放大可能会产生一个足够强的磁场,从而产生一个银河发电机。
2011-10-14 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Gaussian state for the bouncing quantum cosmology
我们给出了高斯态在宇宙量子反弹中的传播结果。将圈量子宇宙学的约化相空间量子化应用于具有自由无质量标量场的Friedman-Robertson-Walker宇宙。研究了正则变量的量子矩的演化。协方差是一个单调的函数,因此它可以作为一个具有量子起源的演化参数。我们表明,高斯态的宇宙是最小的量子在反弹。我们建议解释这个反直观的功能使用熵的压缩。所得熵的时间依赖性与基于混合态冯诺伊曼熵的定性预测一致。我们发现,对于所考虑的高斯态,半经典性在整个反弹过程中保持不变,因此不存在宇宙遗忘。
2012-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter creation in a nonsingular bouncing cosmology
我们研究了双场物质反弹宇宙学中的再加热。在这个模型中,宇宙在非奇异反弹之前从物质主导的收缩阶段演化到收缩的Ekpyrotic阶段。Ekpyrotic阶段从不必要的各向异性中解放了模型,但在反弹后使宇宙变得寒冷和空无粒子。为此,我们探讨了两种粒子产生机制,发生在宇宙学演化的过程中:帕克粒子生产的物质场耦合到重力和粒子创建通过物质场和反弹场之间的相互作用。尽管我们表明这两种机制都可以在这个模型中产生粒子,但我们发现帕克粒子的产生足以将宇宙重新加热到高温。因此,{ \it{a priori} }不需要在模型的拉格朗日量中加入相互作用项。尽管如此,通过相互作用产生的粒子可以有助于物质和辐射的形成,但前提是场之间的耦合被调节得很大。
2014-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing cosmology in modified gravity with higher-order curvature terms
本文在包含高阶曲率项和能量-动量张量迹项的修正引力理论中,利用重构技术探讨平坦宇宙的反弹场景,证明其满足反弹判据以避免初始奇点,并发现状态方程参数穿越幻影分界线且极值加速度出现在反弹点。
2023-03-30 gr-qc
Explanatory Depth in Primordial Cosmology: A Comparative Study of Inflationary and Bouncing Paradigms
本文构建解释深度的多维框架,从初始条件、动力学微调与自主性比较暴胀与反弹宇宙学,并指出跨普朗克审查猜想给暴胀模型带来权衡。
2023-07-19 astro-ph.CO gr-qc physics.hist-ph
Gravitational wave signatures of non-singular matter bouncing cosmology in NANOGrav and beyond
本文研究非奇异物质反弹宇宙学模型中宇宙扰动的演化,发现其诱导的引力波背景具有f²的普适红外频率标度,与NANOGrav数据高度一致,还可能被LISA和ET探测到。
2025-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Bouncing Brane-Worlds, S-branes and Branonium Cosmology
我们提出了几个高维时空的观察者生活在3膜经验的诱导度规反弹。这类例子包括广义S-膜背景上的边界膜和D-膜/反D-膜系统中的探测膜。我们考虑的反弹通常需要一个违反弱能量条件的能量密度,对于我们的余维例子,这是由于有效弗里德曼方程中的体积曲率项。我们研究了提供反弹的加速度的特征,包括在某些情况下,在没有事件视界的情况下存在正加速度,并给出了几何解释,从膜和体的角度讨论了解的稳定性.我们的一些例子似乎是稳定的,从整体的观点来看,这表明在膜世界框架内可能存在稳定的弹跳宇宙学。
2003-10-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational Waves in Bouncing Cosmologies from Gauge Field Production
我们计算了早期宇宙中各种规范场源产生的引力波(GW)谱,从而将早期的暴胀计算推广到弹跳宇宙学。我们考虑规范场和标量场之间的一般耦合支配宇宙的能量密度。我们分析了避免会破坏背景演化的反向反应所需的要求。当标量仅与$F \tilde F$项耦合时,源GW谱呈指数增强,并且参数化地为真空涨落谱${\cal P}^s_T\sim ({\cal P}^v_T)^2$的平方,从而给出比标准真空谱更蓝的谱。当标量场也耦合到$F^2$项时,振幅仍然是指数增强的,但光谱可以任意接近标度不变量(仍然是轻微的蓝色)$n_T\gtrsim 0$,这与轻微的红色暴胀光谱是不同的。因此,我们有一个可观测的GW的概念证明在CMB尺度上的弹跳宇宙学。
2016-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Type IV singular bouncing cosmology from $f(T)$ Gravity
我们研究了修正的$f(T)$引力中的弹跳情形,其中$T$是挠率标量。注意到重建的$f(T)$能够描述IV型奇异弹跳演化,我们采用的假设,弹跳和IV型奇点重合。在重建的$f(T)$模型的背景下,我们计算哈勃慢滚参数,以确定所研究的宇宙学系统的动力学演化。结果表明,哈勃慢滚参数在IV型奇异点处出现奇异,表明存在动力学不稳定性。此外,我们进行稳定性分析的$f(T)$重力解决方案,根据所获得的结果,IV型奇点是一个鞍点,在协议的反弹的情况。
2018-07-14 gr-qc
Non-singular bounce scenarios in loop quantum cosmology and the effective field description
在圈量子宇宙学中,由于非微扰的量子引力效应,一般得到了非奇异的弹跳宇宙学。在标准的广义相对论中,如果存在一个具有非标准动力学项的标量场,在高能量密度下,场演化成鬼凝聚并引起非奇异反弹,也可以得到类似的图像。在弹跳阶段,扰动可以通过引入Horndeski算子来稳定。将物质分为尘埃场和外爆标量场,在背景和微扰两个层次上比较了圈量子宇宙学和具有非标准动力学项的非奇异弹跳有效场模型中的动力学.我们发现,这两个设置共享许多重要的属性,包括它们都产生标度不变的标量扰动的结果。这表明,早期宇宙的某些量子引力效应可以用有效场模型来模拟。
2014-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th