Reheating predictions in Gravity Theories with Derivative Coupling
我们研究了一个简单的Horndeski理论的暴胀预言,其中暴胀标量场与爱因斯坦张量有非最小导数耦合(NMDC)。NMDC致力于构建成功的暴胀模型,然而它的暴胀预测在观测上并不明显。我们表明,它是可能的探测NMDC对CMB观测量的影响,同时考虑到通货膨胀的慢滚阶段和随后的再加热的动态。我们进行了一个比较研究之间的代表性的暴胀模型与正则场最低限度地耦合到重力和模型与NMDC。我们发现,占主导地位的NMDC的通货膨胀模型一般预测一个较高的再加热温度和不同的范围内的标量扰动谱$n_s$和标量张量比$r$的倾斜,潜在的测试当前和未来的CMB实验。
2017-02-14 gr-qc hep-th
Observational tests of inflation with a field derivative coupling to gravity
场动力学与爱因斯坦张量的耦合导致了暴胀过程中引力增强的摩擦,即使是具有理论上自然模型参数的陡峭势能也可以驱动宇宙加速。在这种非最小的衍生物耦合的存在下,我们将观测约束的一些代表性的通货膨胀模型,如混沌通货膨胀,通货膨胀与指数潜力,自然通货膨胀,混合通货膨胀。我们发现,大多数的模型可以兼容目前的观测数据,主要是由于抑制张量标量比。
2012-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs inflation with non-minimal derivative coupling to gravity
我们考虑希格斯膨胀的扩展,其中希格斯场通过其动力学项与引力非最小耦合。我们分析了具有正整数幂和负整数幂的幂律耦合函数,发现希格斯玻色子只在$n=2,1,0,-1$情形下才能驱动暴胀。张量标量比$r$和标量光谱指数$n_s$的理论预测都在2018年\textit{Planck} $95\%$ CL范围内。得到了自耦合$λ$在视界交叉处相对于标量场的行为,发现它可以在$λ\sim (10^{-7}, 0.3)$区间取值。
2020-05-15 gr-qc hep-th
Multidimensional gravity with higher derivatives and inflation
我们从多维拉格朗日量和引力出发,详细阐述了具有二阶曲率项的暴胀模型。有效标量场与额外维度的Ricci标量有关。结果表明,Kretschmann和Ricci张量平方项占主导地位,在通货膨胀。的谱指数和张量标量比的可观测值得到的模型参数的特定值。
2019-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized Non-Minimal Derivative Coupling: Application to Inflation and Primordial Black Hole Production
我们引入暴胀模型,其中暴胀具有依赖于场的非最小导数耦合到爱因斯坦张量,我们命名为GNMDC。这Horndeski长期提供了新的和可区分的通货膨胀的预测框架,改善可能的问题与梯度不稳定性在再加热阶段。我们使用幂律单项式势和指数势研究暴胀现象。我们进一步阐述了暴胀子调制GNMDC的影响,并构建GNMDC项,可以放大小尺度下原始扰动的功率谱,触发PBH产生。GNMDC的一个吸引人的特点是,通货膨胀,以及PBH的生产,可以利用希格斯势实施。
2020-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Preheating in the nonminimal derivative coupling to gravity
我们重新审视了暴胀结束后,在非最小导数耦合(NDC)与重力与二次势的再加热机制。这是因为NDC的充气应该描述慢滚充气以及充气结束后的预热阶段。我们指出,非周期暴胀子的解决方案意味着没有参数共振,相比的正则耦合(CC)重力的周期振荡暴胀子。通过数值求解量子场的微分方程,证明了NDC模型在暴胀结束后不出现窄参量共振和宽参量共振,这与求解Mathieu方程得到的CC模型的情况不同.
2016-12-20 gr-qc hep-th
Anisotropic Inflation with Derivative Couplings
研究了当暴胀子及其导数耦合到一个向量场时的各向异性暴胀解。这种类型的耦合是由D-膜暴胀模型激发的,其中暴胀子和D-膜上的矢量场非形式地(衍生地)耦合。我们首先研究一个唯象模型,在这个模型中我们展示了各向异性解的存在性,并通过动力系统分析证明了它们的稳定性。与没有导数耦合的情况相比,各向异性减小,因此可以与电流限制一致,而慢滚参数的值几乎保持不变。我们还讨论了更一般情况下的解决方案,包括D-膜一样的耦合。
2018-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Friedmann Equation and Stability of Inflationary Higher Derivative Gravity
在纯引力理论中,De Sitter宇宙的稳定性分析在许多方面都是有用的。我们首先展示了如何完成一个较早的论点的证明的基础上的冗余场方程。它进一步表明,稳定性条件适用于$k \ne 0$ Friedmann-Robertson-Walker空间的基础上的非冗余弗里德曼方程从一个简单的有效拉格朗日。我们展示了如何推导出纯引力理论的弗里德曼方程的表达式。这个表达式也被推广到包括标量场相互作用。
2001-05-26 gr-qc hep-th
Stable bounce and inflation in non-local higher derivative cosmology
原初暴胀的最大问题之一是暴胀时空是过去不完全的。这主要是因为爱因斯坦的GR遭受了类似于空间的大爆炸奇点。最近的研究表明,爱因斯坦引力的无幽灵、非局部高导数紫外线修正可能能够通过非奇异反弹来解决宇宙学大爆炸奇点。在这种非定域宇宙学模型的框架内,我们将研究在过去的大反弹之前的暴胀轨迹周围的亚哈勃和超哈勃扰动,并证明暴胀轨迹具有紫外线完成,并且扰动不受任何病理学的影响。
2012-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Post-inflationary GW production in generic higher (infinite) derivative gravity
引力可以通过在曲率项中加入二次项的方法嵌入到可重整化理论中。然而,这首先导致了Weyl幽灵的存在。如果削弱定域性假设,并且引力子的传播子由没有新的极点和零点的d'Alembertian算子的整函数表示,就有可能摆脱这个鬼。这种类型的模型承认描述$R^2$或Starobinsky暴胀的宇宙学解。我们研究了这个模型中暴胀后的引力子产生,并表明尽管存在可能导致不稳定性的高阶导数算子,它是可以忽略不计的。
2022-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational wave from cosmic inflation in a gravity with two small four-derivative corrections
我们研究了一个暴胀宇宙学模型,其中最小耦合标量场理论被附加的修正项所修正。在Weinberg在有效场论背景下提出的最一般的十个修正项中,我们仅考虑两个项:$f_1(ϕ) R^2$和$f_2(ϕ) R^{ab}R_{ab}$,遵循Noh和Hwang的工作,其中$f_1$和$f_2$是常数。由此模型导出了背景宇宙和张量型微扰的四阶微分方程。我们表明,这些方程可以减少到二阶方程,假设$f_n$是小的。由这些近似方程,我们发现由于$f_2$项的存在,引力波的传播速度略小于光速,并且张量型扰动的演化在大尺度极限下是守恒的.
2020-03-08 gr-qc hep-th
Inflationary universe from higher derivative quantum gravity coupled with scalar electrodynamics
本文研究了弯曲时空中的量子标量电动力学模型以及与标量电动力学耦合的高阶导数量子引力(QG)模型的暴胀现象。相应的重整化群(RG)改进的潜力评估约旦框架中的非最小标量引力耦合部门显式保持两个理论。单圈量子校正的作用进行了研究,通过显示这些校正如何进入表达式的慢卷参数,光谱指数和张量标量比,以及它们如何影响的约束的哈勃参数在开始的原始加速。我们证明了可行的暴胀可能成功地实现,因此它与最新的Planck和BICEP 2/Keck阵列数据是一致的。
2016-04-20 gr-qc hep-ph hep-th
Hartle-Hawking no-boundary proposal in dRGT massive gravity: Making inflation exponentially more probable
我们知道,传统爱因斯坦引力中的无边界假设不倾向于暴胀,即实现大量e折叠的概率被指数级抑制。这种情况在deRham,Gabadadze和Tolley最近提出的一类非线性质量引力理论中可能会发生根本性的改变,称为dRGT质量引力理论。我们表明,从大规模的重力部门的贡献可以提高大量的e-折叠的概率,大大为一个足够大的质量参数mg可比的哈勃参数在通货膨胀期间,说$m_g \gtrsim 10^{12}$ GeV。我们说明了可能的模型,以触发这样一个大的质量参数在早期宇宙,而它是可以忽略不计的小,在目前的宇宙。这为在量子宇宙学的背景下探索暴胀现象打开了一扇新的窗口。
2013-11-02 gr-qc hep-th
Successful Higgs inflation from combined nonminimal and derivative couplings
我们提出了一个通货膨胀的情况下,同时存在的非最小耦合(NMC)和广义非最小导数耦合(GNMDC)的基础上,在希格斯通货膨胀的背景下。组合构造保持了各个场景的优点,而没有共享它们的缺点。特别是,由于GNMDC的引力摩擦效应,可以很容易地实现长的暴胀阶段,而不会导致trans-Planckian值和幺正性破坏。此外,由于NMC的贡献,张量标量比保持在低值。最后,与标量扰动的平方声速相关的不稳定性,困扰着简单的GNMDC场景,现在由于NMC贡献的主导地位和GNMDC效应在再加热时期的阻尼而被治愈。这些特征使得与重力的非最小和导数耦合的场景成为描述暴胀的成功候选者。
2021-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Naturalness and Chaotic Inflation in Supergravity from Massive Vector Multiplets
本文研究了混沌暴胀的二次模型在四维N=1超引力最小理论中的嵌入问题,并研究了它对高阶修正的鲁棒性。特别地,我们研究了暴胀子势的技术自然性准则。在新的最小配方的框架下,大量的矢量多重态是建立在一个真正的线性多重态耦合到一个矢量多重态通过4D模拟的Green-Schwarz项。这个理论产生了一个混沌暴胀的单场二次模型,它受到移位对称性的保护,这种移位对称性自然会抑制高阶修正。嵌入在旧的最小配方再次实现了一个大规模的矢量多重态,也引起了单场膨胀。然而,在这种情况下,没有明显的对称性来保护模型免受高阶修正。
2014-08-27 gr-qc hep-th
Constant-roll inflation with non-minimally derivative coupling
本研究探讨非最小导数耦合下的常数滚动暴胀,发现功率谱导数顺序影响谱指数,且一致性关系与二象性失效,为理解此类模型及引力波产生提供新视角。
2024-06-03 gr-qc
A Thermodynamic Positivity Bound on Higher-Derivative 3-Form Couplings in de Sitter, and its Inflationary Consequences
Khon Kaen University(孔敬大学)
本文通过3形式黑洞和高阶导数修正探讨热力学正性界限与慢-roll膨胀的关系,发现热力学一致性可对膨胀动力学施加更严格的约束。
2026-07-16 gr-qc hep-th
Noncanonical warm inflation with nonminimal derivative coupling
本文构建含非最小导数耦合的非正则暖暴胀模型,推导演化与慢滚方程,分析稳定性及密度涨落,表明其可放宽慢滚条件、压低能标与张量-标量比并保持亚普朗克场移。
2024-12-04 gr-qc
Nonminimal Derivative Couplings and Inflation in Generalized Theories of Gravity
我们研究扩展的引力理论的形式$R^{kl}ϕ_{, k}ϕ_{, l}$的非最小导数耦合存在于拉格朗日。我们展示了如何和为什么其他类似结构的耦合可能被排除,然后推导出场方程和相关的宇宙学模型。最后,我们得到的暴胀解既不来自任何有效标量场势,也不来自“手工”引入的宇宙学常数,我们证明了de Sitter时空是一个吸引子解。
1999-06-15 gr-qc
Derivative coupling of inflaton to $R^{(3)}$
研究了类空超曲面上具有非最小导数耦合的$XR^{(3)}$(其中$X=\nabla_μϕ\nabla^μϕ$,$ϕ$为暴胀子,$R^{(3)}$为三维内禀Ricci标量)的暴胀情形,并解析计算了$XR^{(3)}$对原始扰动功率谱的修正.研究发现,对于$ϕ^2$膨胀模型,相应的预测可以被驱动到$n_s$ - $r$图的最佳拟合区域.
2018-09-29 gr-qc hep-th
Inflation with Derivative Self-interaction and Coupling to Gravity
我们考虑Horndeski理论的一个子类来研究宇宙暴胀。特别是,我们调查模型的通货膨胀,其中的衍生自相互作用的标量场和非最小的导数耦合到重力是目前的行动和同样重要的通货膨胀。为了控制各项的贡献以及接近单项极限,我们引入了导数相互作用和引力耦合之间的特殊关系。通过计算标量和张量扰动模的功率谱和谱倾斜以及张量-标量比,我们发现张量-标量比被抑制了一个因子$(1+1/γ)$,其中$γ$反映了暴胀子场相对于导数耦合引力的导数自相互作用的强度.我们对混沌和自然暴胀模型进行了观测约束,并表明这些模型与当前的观测数据是一致的,这主要是由于抑制了张量标量比。
2019-07-25 astro-ph.CO gr-qc
Testing an Inflation Model with Nonminimal Derivative Coupling in the Light of PLANCK 2015 Data
研究了一个广义暴胀模型的动力学,其中标量场及其导数都与引力耦合。我们考虑一般形式的非最小导数耦合,以便有一个完整的治疗模型。通过将作用量展开到二阶微扰,我们研究了微扰的本征模谱。同时,通过将作用量推广到三阶,并考虑三点关联函数,研究了等边和正交两种构型中原初微扰的非高斯振幅。最后,通过采用某种势,我们将手头的模型与普朗克2015年发布的观测数据进行了比较,并获得了模型参数空间的一些约束。作为一个重要的结果,我们表明,非最小的耦合有助于使模型的混沌膨胀,否则将与普朗克数据,在更好的协议的数据。该模型与弱耦合极限下的观测结果一致。
2015-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large Non-Gaussianity in Non-Minimally Coupled Derivative Inflation with Gauss-Bonnet Correction
本文研究了一类具有Gauss-Bonnet项的非极小导数暴胀模型。为了对模型进行完整的处理,我们考虑了非最小导函数的一般形式以及高斯-博内耦合项。根据ADM形式,将作用量在微扰中展开到三阶,利用关联函数,详细研究了微扰及其非高斯特性。我们还研究了一致性关系,得到修改的存在下的高斯-博内项的行动。我们将我们的考虑结果与普朗克2015年的观测数据进行了比较,并发现了模型参数的一些限制。我们的处理表明,该模型在某些参数范围内与观测数据是一致的。此外,在一定的模型参数范围内,该模型预测蓝倾斜的功率谱。最后,我们证明了非最小导数模型在存在GB项的情况下具有很大的非高斯性。
2016-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An Analytic Formalism of Inflation for Derivative Coupled Scalar Field and Validating its predictions for Some Inflationary Potentials
Indian Institute of Science Education and Research(印度科学教育研究所)
本文提出一种非最小耦合的暴胀模型,通过 Ricci 张量与标量场导数的协变乘积进行引力与背景标量场相互作用,计算了多种自相互作用势能下的标量谱指数和张量-标量比,验证了模型与 ACT 和 Planck 观测的一致性。
2026-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow-roll inflation from massive vector fields non-minimally coupled to gravity
在这项工作中,我们研究了一个矢量张量模型的慢卷膨胀与大量的向量场非最小耦合到重力。所考虑的模型对于每个几何耦合具有任意参数。考虑空间平坦的FRW型宇宙和一般的矢量场(具有时间和空间分量),我们得到了运动方程和总能量动量张量的一般表达式。在这种情况下,膨胀的各向同性是保证考虑一个三重正交矢量场,但矢量场的有效质量是哈勃尺度的数量级和暴胀制度是很难实现与此模型。然而,对于模型参数的合适值(或约束),可以克服这个问题。为此,分析了两个案例。在第一种情况下,一个政权与慢卷暴胀,获得和第二种情况下的矢量场的行为作为一个常数,它驱动一个准德西特展开,因此,慢卷发生和暴胀发生。
2016-12-19 gr-qc hep-th
Mimetic Inflation
本文研究了高阶导数相互作用与引力耦合的拟引力推广下的暴胀解。由于更高的导数相互作用,设置是免费的鬼和梯度不稳定性,而它主机的一些新的属性。标量扰动的色散关系发展了类似鬼暴胀的四次动量修正。此外,张量扰动的倾斜度可以取任意符号,并且在倾斜度与张量扰动的振幅之间具有修正的一致性关系。尽管存在与引力耦合的高阶导数相互作用,但张量扰动的传播速度与LIGO观测所要求的光速相等。此外,高阶导数相互作用诱导立方哈密顿量中的非平凡相互作用,产生各种形状的非高斯性,例如具有可观察振幅的等边,正交和压缩配置。
2020-12-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with High Derivative Couplings
研究了一类广义暴胀模型,其中暴胀子通过广义$f(ϕ, R)$项与Ricci标量耦合。计算了该模型的标量功率谱、谱指数、谱指数的游程、张量模谱和一种新的相容关系。我们详细讨论了如何对角化耦合微扰方程,如何处理类熵源,以及如何通过量子化确定初始条件。通过对一些显式模型的研究,我们发现可以得到丰富的现象,如蓝色标量功率谱,谱指数的大运行,以及蓝色张量模谱。
2006-11-23 astro-ph gr-qc hep-th
SUSY breaking after inflation in supergravity with inflaton in a massive vector multiplet
在$N=1$超引力的弯曲超空间中,我们提出了一类有限的模型,描述了手征多重态与矢量多重态的非最小耦合。这些模型适用于在超引力中建立暴胀模型,其中暴胀子被分配给一个大质量的矢量多重态,暴胀后在Minkowski真空中SUSY自发破缺,暴胀参数$n_s$和$r$为任意值,SUSY破缺尺度为任意。
2017-09-24 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational particle production of superheavy massive particles in Quintessential Inflation: A numerical analysis
我们数值计算了在两种不同的经典暴胀(QI)方案中,即洛伦兹经典暴胀(LQI)和经典暴胀背景下的$α$ -吸引子($α$ -QI),从暴胀结束到暴胀开始的相变过程中,由于共形耦合超重粒子的引力产生而引起的再加热温度.一旦这些超重粒子被创造出来,它们必须衰变成较轻的粒子,形成相对论性等离子体,其能量密度最终将主导暴胀子场的能量密度,以便在暴胀后以非常高的温度重新加热我们的宇宙,在这两种情况下都大于$10^7$ GeV,这与通常认为的重质量抑制粒子产生,从而导致低效的重新加热温度相反。最后,我们将表明,在这个相变期间的引力波(GW)的过度生产,当一个处理我们的模型,不干扰大爆炸核合成(BBN)的成功。
2021-10-05 gr-qc hep-th
Simplifying the EFT of Inflation: Generalized Disformal Transformations and Redundant Couplings
我们研究广义非形式变换,包括衍生物的度量,在通货膨胀的有效场论的背景下。所有这些变换都不会改变晚期宇宙学观测量,但会改变作用量中算符的系数:某些耦合实际上是多余的。在导数的首阶和扰动的立方阶,有6个自由函数,可以用来将17个算子中的6个设为零。这是用来表明,张量三点函数不能修改的领导阶导数,而标量张量张量相关器只能通过改变标量动力学修改。在高阶导数中,有一些变换不影响爱因斯坦-希尔伯特作用量:人们可以找到6个额外的变换,可以用来简化暴胀子作用量,至少当动力学由最低阶导数项主导时。我们还确定了领先的高阶导数校正张量功率谱和双谱。
2017-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New Model of Inflation with Non-minimal Derivative Coupling of Standard Model Higgs Boson to Gravity
在这封信中,我们表明,有一个独特的非最小的衍生耦合的标准模型希格斯玻色子的重力,使:它传播没有更多的自由度比广义相对论来源于一个标量场,再现一个成功的膨胀背景内的标准模型希格斯参数,最后,不遭受危险的量子修正。
2010-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Massive Fields as Systematics for Single Field Inflation
在暴胀期间,大质量场可以通过5维算子对曲率扰动的功率谱做出贡献。该贡献可被视为使用$n_s$和$r$选择膨胀模型的程序的偏倚。即使5维算符被$Λ= M_p$抑制,如果质量场具有$m\sim H$,在$r$图上仍有显著的移动.另一方面,如果重自由度只出现在与5维算符的抑制标度相同的能量标度上,则$n_s$图上的显著移动发生在$m=Λ\sim 70H$处,这是在暴胀时间平移对称性破缺标度附近。因此,来自大质量场的系统学对未来高精度暴胀模型选择实验提出了更大的挑战。这个结果可以被认为是紫外线敏感性对暴胀观测的影响。
2017-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can non-local or higher derivative theories provide alternatives to inflation?
从绝热真空涨落产生所观察到的标度不变功率谱的标准机制依赖于曲率扰动作用中场的一阶导数。\cite{Geshnizjani:2011dk}已经证明,在这个假设下,任何与宇宙学观测相匹配的早期宇宙理论都应该包括加速膨胀(即暴胀)的阶段,或者它必须打破经典广义相对论的以下原则中的至少一个:能量条件(NEC),亚光速信号传播,或亚普朗克能量密度。我们将这个证明扩展到一个大类的理论与更高的(空间)衍生或非本地条款的行动。有趣的是,只有在具有$ω_k \propto k^0$和$k^3$的Lifshitz点附近的理论仍然可行。
2013-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Beyond Starobinsky inflation
通过对$(R+R^2)$引力的超引力扩展,引入了质量矢量多重态的附加(Born-Infeld)结构,得到了特殊的$F(R)$引力,并对其结构进行了详细的研究.大质量矢量多重态有暴胀子(标量场)、Goldstino和一个大质量矢量场作为其场分量。该模型描述了Starobinsky膨胀,并允许我们外推的$F(R)$功能超出了通货膨胀的规模(普朗克尺度)。我们观察到与$(R+R^2)$引力的一些差异,以及$F(R)$引力和标量张量引力之间的几种众所周知的对应关系的破裂模式。
2018-07-23 gr-qc hep-th
Analytic infinite derivative gravity, $R^2$-like inflation, quantum gravity and CMB
出现的$R^2$通货膨胀,这是最适合的框架CMB观测到目前为止,来自试图攻击的问题,量化的重力,这反过来又导致了跟踪异常的发现。迹反常的进一步发展和旨在构建量子引力的各种框架表明,在小时间尺度和小长度尺度下,非定域性在基础物理中是不可避免的。一个很自然的问题是使用$R^2$暴胀来探测早期宇宙物理学中的非定域性特征。在弦论启发的非定域引力修正中嵌入$R^2$暴胀的最新进展提供了非常有希望的理论预测,将早期宇宙的非定域物理和即将到来的CMB观测联系起来。
2020-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The most general four-derivative Unitary String Effective Action with Torsion and Stringy-Running-Vacuum-Model Inflation: Old ideas from a modern perspective
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);King’s College London(伦敦国王学院)
本文从局部场重定义角度重新审视弦启发的曲率平方有效作用式,要求保持扰动弦散射矩阵不变,发现额外四导数项在StRVM框架中为次主导项,不影响相关宇宙学物理。
2026-03-22 gr-qc hep-th
Chaotic inflation in higher derivative gravity theories
本文在$f(R^2, P, Q)$ -引力的框架下研究了势作用下标量场的混沌暴胀,其中我们根据Ricci标量$R^2$的平方、Ricci张量$P$的收缩和Riemann张量$Q$的收缩对Einstein引力进行了修正.本文还讨论了Gauss-Bonnet情形。我们给出了暴胀的一般形式,导出了慢卷参数、$e$ -倍数和谱指数。给出了几个具体的例子,即我们将考虑有质量的标量场和具有四次势的标量场的情况,以及在理论引力作用下所研究的曲率不变量的幂律函数。分析了与观测值相符的可行通货膨胀。
2015-02-25 gr-qc
Higher derivatives and power spectrum in effective single field inflation
我们研究了下一个领先的修正的有效作用的曲率扰动通过整合出耦合重等曲率扰动。这些修正是由于在有效理论展开中包括了由重物理的质量尺度加权的高阶导数算子。我们发现修正项被哈勃参数与重质量尺度的比值所抑制。对于一个简单的例子,给出了曲率扰动功率谱的相应修正。
2015-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
B-Inflation
我们提出了一个新的模型的基础上的一个大类的协变有效的行动只包含二阶导数的标量场的通货膨胀。在这个模型中,导致暴胀解的初始条件是相当一般的。一旦包含一阶导数项,从暴胀状态的优雅退出是自然的。
2005-06-02 astro-ph gr-qc hep-ph
On the Inflationary Perturbations of Massive Higher-Spin Fields
大质量高自旋场的宇宙学扰动是在暴胀过程中产生的,但由于Higuchi束缚,它们在大于哈勃半径的尺度上衰减。通过引入适当的耦合到暴胀子场,我们表明,可以获得大量的高自旋场,保持不变或衰减非常缓慢的哈勃半径以外的统计标量。这为暴胀带来新的观测信号提供了可能性。
2017-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
WMAP constraint on the P-term inflationary model
根据WMAP的结果,我们研究了观测约束的P-项膨胀。在参数$f$可调的情况下,P项暴胀模型比D项和F项暴胀模型包含了更丰富的物理性质.我们发现,对数导数光谱指数与$n>1$在大尺度上和$n<1$在小尺度上的协议观察。为了满足WMAP观测的要求和期望的e折叠数,我们得到了规范耦合常数$g$的合理选择范围。虽然调谐$f$和$g$,我们可以有更大的值的对数导数的光谱指数,这是不可能的,以满足所有的观测要求,光谱指数和它的对数导数在同一时间。
2004-02-19 astro-ph gr-qc hep-th
Non-minimal derivative coupling in Palatini cosmology: acceleration in chaotic inflation potential
NMDC-Palatini慢卷宇宙学是我们感兴趣的。给出了平坦FLRW宇宙学NMDC-Palatini场方程和加速条件。后期轨迹近似。混沌暴胀势在这里被认为是可行的,因为它是在一个范围内的正耦合常数的CMB结果的限制。相图显示NMDC-Palatini给出了新的鞍点解。在$V \propto ϕ^2$势中,NMDC-Palatini效应使GR情形的加速允许区扩大。
2017-08-21 gr-qc
Nonlocal Inflation
我们考虑在含有无穷多个导数的非定域场论中实现暴胀的可能性。这样的结构在弦场论和许多玩具模型中自然出现,比如p-adic弦。在回顾了高导数理论的复杂性(鬼和不稳定性)后,我们讨论了具有无穷多个导数的理论的初值问题和微扰稳定性。接下来,我们将考察这些理论的暴胀动力学和现象学。非定域暴胀可以进行,甚至当潜在的天真太陡,一般预测大的非高斯在宇宙微波背景。
2008-11-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Massive particle pair production and oscillation in Friedman Universe: its effect on inflation
我们研究了时变宇宙学项$\tildeΛ$和哈勃函数$H$的经典弗里德曼方程,以及大质量$M\gg H$粒子产生的量子场方程,即暗能量与物质相互作用的$\tildeΛ$ CDM情景。经典慢分量${\mathcal O}(H^{-1})$与量子快分量${\mathcal O}(M^{-1})$分离。前者服从弗里德曼方程,后者服从一组非线性微分方程。通过数值求解量子快分量方程,我们发现了微观时间尺度${\mathcal O}(M^{-1})$中大量粒子-反粒子对的产生和振荡。它们的密度和压力在微观时间内的平均值不会消失。这意味着在宏观时间尺度${\mathcal O}(H^{-1})$中形成了一个大质量的对等离子体态,其有效密度和压力对Friedman方程有贡献。考虑到由时变宇宙学项驱动的暴胀和由大质量对等离子体态减慢的暴胀,我们得到了与最近观测一致的谱指数和张量标量比的关系.我们讨论了无奇异性的预暴胀,CMB大尺度异常,和暗物质密度扰动功率谱上的印记。
2023-01-17 gr-qc hep-th
Kinetic gravity braiding and natural inflation in the light of BICEP2 and PLANCK
在我们以前工作的基础上,根据最近的宇宙学实验BICEP 2和PLANCK,我们构造了一个具有高阶导数轴子场的暴胀唯象模型。为了得到重要的宇宙学参数$(n_s,r)$的观测值,我们对轴子采用了与常移对称性相容的高次微分动力学项,称为动力学重力辫(KGB)。唯象地,我们选择一种特殊形式的编织函数$M(ϕ)$,它正确地再现了观测值的$(n_s, r)$的基础上最近的宇宙学观测。此外,我们还发现轴子衰变常数$f$和暴胀尺度$Λ$自然地与暴胀结束后的再加热相一致。在足够数量的e折叠${\cal N}$中,我们还发现了轴子场$Δϕ\simeq f$的次普朗克场漂移.
2015-01-18 gr-qc hep-th
Inflation with Massive Spin-2 Ghosts
我们考虑一个一般的二次引力模型耦合到一个单一的标量和调查的引力自由度对暴胀参数的影响。我们发现,量子校正所产生的大量自旋2鬼产生显着的贡献,有效的通货膨胀潜力,并允许实现自发击穿的全球规模不变性,而不需要额外的标量场。我们计算通货膨胀的参数,比较由此产生的预测,众所周知的通货膨胀模型,并发现它们很好地符合普朗克和BICEP/凯克合作的通货膨胀的约束。
2022-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On higher derivative corrections to the $R+R^2$ inflationary model
$R+R^2$模型在描述膨胀方面是成功的,因为它提供了一个非常好的拟合,以完整的观测数据集。另一方面,同样的模型是广义相对论的最简单的扩展,它不会产生更高阶导数的幽灵和相关的不稳定性。很久以前,有人建议将所有引起高阶导数不稳定性的项都视为小扰动,以避免光谱中出现鬼点。我们把这个建议付诸实践,并考虑一个明确的例子,治疗更复杂的高阶导数项的小扰动的$R+R^2$模型通过引入$R\Box R$长期的行动。在所描述的方案中,通过将理论映射到一个标量场势中,可以获得这个非无标度六阶导数项的系数的上限。结果表明,不同于对待这一项与其他条款,需要映射到一个两个标量场模型的平等地位,并在一般情况下导致不同的观测结果。
2018-11-27 gr-qc
Particle Production after Inflation with Non-minimal Derivative Coupling to Gravity
我们研究了与引力耦合的非最小导数模型中暴胀后的宇宙演化。求解了背景动力学,详细研究了与快速振荡的哈勃参数相关的粒子产生。此外,还研究了引力子通过与暴胀子的非最小导数耦合产生的问题。我们还发现,当非最小导数耦合占主导地位的最小动力学项时,标量扰动的声速平方在正值和负值之间振荡。这可能导致该模型的不稳定性。我们指出,如果我们要求声速平方是正定的,则粒子产生率与具有最小动力学项的爱因斯坦引力中的粒子产生率相同。
2015-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Derivative interactions in de Rham-Gabadadze-Tolley massive gravity
研究了一种新的具有导数相互作用的大质量引力理论作为de Rham-Gabadadze-Tolley大质量引力理论的推广的可能性。利用黎曼张量得到了最一般的导数相互作用的拉格朗日量,其截止能量标度为$Λ_3$,与de Rham-Gabadadze-Tolley质量引力一致.令人惊讶的是,这个无穷多的导数相互作用可以用同样的方法在de Rham-Gabadadze-Tolley大质量引力中进行计算,其余的相互作用只包含两个参数。我们表明,标量和张量模式的运动方程的去耦极限包含四阶导数相对于时空,这意味着鬼在$Λ_3$的外观。我们认为de Rham-Gabadadze-Tolley大质量引力中的相容导数相互作用具有一个质量尺度$M$,它比普朗克质量$M_{\rm Pl}$小得多.
2013-10-22 gr-qc hep-th
Primordial inhomogeneities from massive defects during inflation
我们考虑暴胀期间局部大质量缺陷的印记,如黑洞或大质量黑洞。大量的缺陷破坏了背景的均匀性。我们考虑缺陷的物理史瓦西半径远小于暴胀哈勃半径的限制,因此允许进行微扰分析。计算了标量和引力波功率谱中的不均匀性。我们得到了曲率扰动功率谱中偶极、四极和八极各向异性的振幅,并确定了缺陷与CMB球的相对构型,在该构型中可以产生大的可观测的偶极不对称性。我们观察到一个奇怪的反射对称性,其中的配置中的缺陷是内部的CMB同动球具有相同的不均匀方差作为其镜像配置中的缺陷是外部的CMB球。
2016-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Magnon Inflation: Slow Roll with Steep Potentials
我们发现多标量有效场论(EFT)尽管标量势不满足通常的慢卷条件(d V)^2 << V^2/Mp^2,但仍能实现慢的暴胀卷。它们避开了$V$上通常的慢滚条件,因为它们的动能由单导数项而不是通常的二导数项支配。在慢滚过程中,单一的导数占主导地位,因此不需要打破通常的导数展开,而导数展开是宇宙学中计算控制的基础。这些项的存在需要在暴胀期间发生某种紫外洛伦兹对称性破缺(除了通常的宇宙学破缺之外)。色自然膨胀提供了一个例子,紫外线理论,可以产生我们考虑的多场单导数项,我们认为,我们发现的EFT确实捕捉到了慢卷条件的背景演化色自然膨胀。我们还表明,我们的EFT可以被理解为一个多场推广的单场Cuscuton模型。多场的情况下引入了一个新的功能,然而:标量动力学项定义了一个目标空间的2-形式,F_{ab},其反对称给出了新的方式来实现慢滚。
2016-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Singular Inflation
我们证明了一个均匀和各向同性的宇宙包含一个标量场与幂律势,$V(ϕ)=Aϕ^{n}$,与$0<n<1$和$A>0$总是发展一个有限时间奇异性的哈勃率和它的一阶导数是有限的,但它的二阶导数发散。这些是第一个例子的宇宙学模型与现实的物质来源,拥有弱奇点的“突然”的类型。我们还表明,一个大类的模型,甚至更弱的奇点存在非整数$n>1$。更准确地说,如果$k<n<k+1$,其中$k$是一个正整数,那么哈勃速率的第一次发散发生在它的($k+2)$ th)导数上。在早期,这些模型表现得像标准的大场暴胀模型,但当暴胀结束时,它们会遇到一个奇异的终态。我们称之为奇异膨胀。
2015-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Possible Derivative Interactions in Massive bi-Gravity
利用度规理论,研究了大质量双引力场中自旋为2的场的导数混合。必要的(但不是充分的)标准,这样的混合是幽灵免费的。满足这些标准的例子进行了研究,结果表明,在解耦限制,他们主机的鬼。
2017-04-27 gr-qc hep-th
The Reconstruction of Non-Minimal Derivative Coupling Inflationary Potentials
我们导出了具有非最小导数耦合项的暴胀模型的重构公式。如果由张量与标量之比重构势,就可以不使用高摩擦极限而得到势。作为一个例子,我们从参数化$r=8α/(N+β)^γ$,这是一个一般形式的$α$ -吸引子重建的潜力。如果我们选择$γ=2$和$α\ll1$,重构的势具有与T-和E-模型相同的渐近行为。我们还讨论了在辐射占优之前的再加热阶段的约束条件,假设在再加热阶段状态方程的参数$w_{re}$是一个常数。如果是$w_{re}=2/3$,那么大爆炸核合成的规模可能会给$n_s$带来上限;如果是$w_{re}=1/6$,那么大爆炸核合成的规模可能会给$n_s$带来下限。
2020-11-20 gr-qc