Adiabatic regularization of power spectrum in nonminimally coupled general single-field inflation
我们对具有不同声速的非最小耦合一般单场暴胀中的功率谱进行绝热正则化。减法是在Urakawa和Starobinsky处理正则暴胀的早期研究框架内进行的。受Fakir和Unruh的非最小耦合混沌暴胀模型的启发,我们发现在近似标度不变的条件下,减法项随$ e $ -折叠次数的增加而指数衰减.与正则暴胀的结果一样,当宇宙在暴胀过程中(甚至在暴胀之后)膨胀时,正则化的功率谱趋向于“裸”功率谱。这项工作证明了使用的“裸”功率谱在标准计算中的最一般的情况下,慢滚单场膨胀涉及非最小的耦合和不同的声速。
2017-12-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on inflation models with nonminimal scalar field
本文给出了基于非最小耦合标量场和自耦合的暴胀模型中产生的标量和张量结构的功率谱。通过比较这些结构对宇宙微波背景辐射各向异性的贡献与四年COBE DMR数据,我们得到了模型参数和暴胀模型的强约束。
2001-02-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Nonminimal coupling and inflationary attractors
我们明确地表明如何T模型,E模型,和Hilltop暴胀得到的一般标量张量理论的重力与任意的共形因子在强耦合的限制。我们证明了用这种方法$ξ$吸引子可以给出任何观测量$n_s$和$r$.吸引子的存在对区分不同的模型提出了挑战。
2016-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with a massive vector field nonminimally coupled to gravity
我们研究了暴胀是由具有SO(3)全局对称性的大质量矢量场与引力非极小耦合驱动的可能性。从E^3不变的罗伯逊-沃克度规出发,我们提出了一个向量场的近似,使我们能够研究系统的演化。我们使用动力系统理论的方法研究运动方程的行为,并发现指数通货膨胀制度。
2016-05-05 gr-qc
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
Power-law inflation with a nonminimally coupled scalar field
本文研究了具有非极小耦合标量场$ϕ$的幂律暴胀系统的动力学。众所周知,具有指数势$V(ϕ)=V_0 {\rm exp}(-\sqrt{16π/p m_{\rm pl}^2} ϕ)$的多个标量场导致暴胀解,即使每个标量场不能维持暴胀。在本文中,我们表明,即使在一个字段的情况下,非最小耦合的影响,可以协助通货膨胀。当$ξ$为正时,由于通过保角变换产生的有效势与$ϕ>0$的$ξ=0$的情况相比变得更平坦,因此即使宇宙在最小耦合情况下以非暴胀方式演化,我们也有暴胀解。对于负的$ξ$,当$ϕ$在$ϕ<0$ \区域内演化时,可以发生辅助膨胀。
2000-04-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflation from a nonlinear magnetic monopole field nonminimally coupled to curvature
在非极小耦合$f(R)$引力理论的背景下,我们研究了由非极小耦合曲率的非线性双磁场驱动的早期暴胀。为了隔离物质和曲率之间的非最小耦合的影响,我们假设纯引力扇区具有爱因斯坦-希尔伯特形式。因此,我们研究的最简单的模型与非最小的耦合函数是线性的Ricci标量。从一个有效的流体描述,我们显示了宇宙的早期指数膨胀制度的存在,随后过渡到辐射主导的时代。特别是,通过应用普朗克合作的最新结果,我们设置的非最小耦合的参数的限制,和商的非最小耦合和非线性磁标度。我们发现,这些参数必须采取大的值,以满足观测约束。此外,通过得到引力子质量的关系,我们证明了我们的结果与最近LIGO和Virgo的引力波数据GW $170817$的一致性。
2018-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
One-Loop Effective Action for Nonminimal Natural Inflation Model
最近和即将到来的实验数据,以及丰富的现象学的可能性,在低能量尺度(暴胀时代)的宇宙学中研究量子引力效应的兴趣激增。虽然普朗克尺度物理学还在发展中,但在弯曲时空中使用量子场论仍然有可能在相对低的能量下引入量子引力效应,这是普朗克尺度物理学的低能极限。我们使用Vilkovisky-DeWitt的协变有效作用量理论来研究最近提出的具有周期性非最小耦合的自然暴胀模型的量子引力修正。考虑背景标量场中高达二次阶的微扰修正,我们给出了在平势区有效的单圈有效作用量。
2019-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fresh inflation with nonminimally coupled inflaton field
本文研究了一个新的具有非极小耦合引力的标量场的暴胀模型。一个例子进行检查。我们发现,当尺度因子的幂次$p$值越大时,耦合到暴胀子场涨落的$ξ$满足尺度不变功率谱的必要值越小(但其绝对值越大)。
2002-06-19 gr-qc hep-ph
Chaotic inflation with running nonminimal coupling
我们已经发现了一个成功的混沌暴胀模型,暴胀子与引力非极小耦合。非最小耦合常数$ξ$随暴胀子的演化而变化。耦合的运行性质自然会导致耦合变得足够小,从而有足够的暴胀周期来解决宇宙学难题。
1997-05-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Global portraits of nonminimal teleparallel inflation
在具有非最小耦合的标量场和挠率标量的遥平行引力模型中,我们构造了暴胀动力学的全局相图。所采用的一组变量可以清楚地区分不同的渐近状态作为不动点,包括动力学和通货膨胀制度。在描述通货膨胀的关键作用是发挥异宿轨道运行的渐近鞍点的后期时间吸引点,并近似的非最小慢滚条件。为了寻求渐近不动点,我们概述了一个启发式方法的“有效势”和“有效质量”,它可以适用于任何nonminimally耦合理论。作为特别的例子,我们研究了正二次非最小耦合与二次和四次潜力,并注意如何肖像定性不同,从已知的标量曲率对应。对于二次模型,暴胀只能发生在与挠率的非最小耦合较小的情况下,而对于较大的耦合,渐近de Sitter鞍点从物理相空间中消失。具有四次势的远程平行模型根本不适用于暴胀,因为对于小的非最小耦合,渐近鞍点表现出弱于指数展开,并且对于大的耦合也消失了。
2022-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Observational consequences of chaotic inflation with nonminimal coupling to gravity
最近,在势为λ(V^2-V^2)^2且与引力的非最小耦合为{<$\over 2} V^2R(其中V^2>> 1且V^2 << 1)的理论中,人们对希格斯暴胀进行了广泛的讨论。我们将这一研究扩展到具有任意值的m^2 <$^2和λ(<$^2-v^2)^2理论,并描述了这些模型在超引力中的实现。我们分析了这些模型的观测结果,发现λ(v^2-v^2)^2模型的暴胀预言在极限λ <0时惊人地一致|ξ| v^2 \to 1与希格斯暴胀情景的预测,其中希格斯暴胀情景为π>> 1。
2011-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonminimal Derivative Couplings and Inflation in Generalized Theories of Gravity
我们研究扩展的引力理论的形式$R^{kl}ϕ_{, k}ϕ_{, l}$的非最小导数耦合存在于拉格朗日。我们展示了如何和为什么其他类似结构的耦合可能被排除,然后推导出场方程和相关的宇宙学模型。最后,我们得到的暴胀解既不来自任何有效标量场势,也不来自“手工”引入的宇宙学常数,我们证明了de Sitter时空是一个吸引子解。
1999-06-15 gr-qc
Inflationary attractors from nonminimal coupling
我们明确地表明如何E模型吸引子是从一般标量张量引力理论与任意的共形因子在强耦合限制。利用保角变换,可以得到任何具有观测量$n_s$和$r$的吸引子。吸引子的存在对区分不同的模型提出了挑战。
2017-09-13 gr-qc
Noncanonical warm inflation with nonminimal derivative coupling
本文构建含非最小导数耦合的非正则暖暴胀模型,推导演化与慢滚方程,分析稳定性及密度涨落,表明其可放宽慢滚条件、压低能标与张量-标量比并保持亚普朗克场移。
2024-12-04 gr-qc
Nonminimal Inflation and the Running Spectral Index
本文研究了一类暴胀子与引力最小耦合的模型,其中暴胀子与引力的耦合项为$f(R)\vp^2$。我们特别关注的情况下,当$f\sim R^2$,膨胀的标度因子是由通常的势能驱动,而滚动的暴胀子是由非小耦合。我们表明,功率谱是在一般的蓝色,并得到一个运行的光谱指数的问题得到缓解。然而,暴胀子势必须有一个大的二阶导数,以获得大的运行。
2006-07-24 astro-ph gr-qc hep-th
Testing an Inflation Model with Nonminimal Derivative Coupling in the Light of PLANCK 2015 Data
研究了一个广义暴胀模型的动力学,其中标量场及其导数都与引力耦合。我们考虑一般形式的非最小导数耦合,以便有一个完整的治疗模型。通过将作用量展开到二阶微扰,我们研究了微扰的本征模谱。同时,通过将作用量推广到三阶,并考虑三点关联函数,研究了等边和正交两种构型中原初微扰的非高斯振幅。最后,通过采用某种势,我们将手头的模型与普朗克2015年发布的观测数据进行了比较,并获得了模型参数空间的一些约束。作为一个重要的结果,我们表明,非最小的耦合有助于使模型的混沌膨胀,否则将与普朗克数据,在更好的协议的数据。该模型与弱耦合极限下的观测结果一致。
2015-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and Acceleration of the Universe from Nonminimal Coupling Gravity with Nonlinear Electrodynamics
本文提出含宇宙学常数的引力与非线性电动力学非最小耦合模型,可同时解释早期宇宙暴胀与晚期加速膨胀,经观测数据与主流模型对比验证,是符合现有观测的自洽可行宇宙学框架。
2024-10-09 gr-qc
Successful Higgs inflation from combined nonminimal and derivative couplings
我们提出了一个通货膨胀的情况下,同时存在的非最小耦合(NMC)和广义非最小导数耦合(GNMDC)的基础上,在希格斯通货膨胀的背景下。组合构造保持了各个场景的优点,而没有共享它们的缺点。特别是,由于GNMDC的引力摩擦效应,可以很容易地实现长的暴胀阶段,而不会导致trans-Planckian值和幺正性破坏。此外,由于NMC的贡献,张量标量比保持在低值。最后,与标量扰动的平方声速相关的不稳定性,困扰着简单的GNMDC场景,现在由于NMC贡献的主导地位和GNMDC效应在再加热时期的阻尼而被治愈。这些特征使得与重力的非最小和导数耦合的场景成为描述暴胀的成功候选者。
2021-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonminimal Inflation on the Randall-Sundrum II Brane with Induced Gravity
研究了暴胀子场与Randall-Sundrum(RS)II膜上的诱导标量曲率非极小耦合的暴胀模型。我们研究了非最小耦合对这个膜世界模型的暴胀动力学的影响。我们的研究表明,e-折叠的数量减少,通过增加非最小耦合的值。我们比较我们的模型参数与最小的情况下,也与最近的观测数据。与最近的观察相比,我们得到了一个约束的值,非最小耦合达到。
2010-01-04 gr-qc
Construction of inflationary scenarios with the Gauss-Bonnet term and nonminimal coupling
研究了具有既有Ricci标量项又有Gauss-Bonnet项的非极小耦合标量场的暴胀模型。我们提出了将具有Gauss-Bonnet项和与Ricci标量最小耦合的标量场的暴胀情形推广到相应的具有与Ricci标量非最小耦合的标量场的暴胀情形的方法。利用有效势,我们构造了一组标量谱指数$n_s$和标量扰动幅度$A_s$相同,张量标量比$r$不同的模型.
2021-07-18 astro-ph.CO gr-qc
Nonminimal Higgs Inflation and Initial Conditions in Cosmology
讨论了微扰量子引力在极早期量子宇宙理论和量子宇宙学中的应用。物质量子效应的理论形式的一致性和与现代精密宇宙学观测状态的对应性对高能粒子唯象学现象学施加了严格的限制,并与之建立了强有力的联系。在这一思路下,我们研究了宇宙波函数的单圈近似的各个方面,回顾了把标准模型的电弱扇区物理与可观测的宇宙微波背景的特征结合起来的希格斯暴胀模型,最后,考虑了暴胀宇宙的量子初始条件问题。我们用微正则密度矩阵的形式来表述宇宙学量子态--Wheeler-DeWitt方程本征态的普遍均分。我们证明了宇宙无边界量子态的宇宙学常数消失这一不可剥夺的红外灾难的消除,并导出了以特殊的花环型宇宙学瞬子--量子引力路径积分的鞍点形式出现的暴胀的初始条件.应用到宇宙模型的宇宙与众多的共形不变的高自旋领域的隐藏部门,这种设置提出了解决问题的普朗克和通货膨胀的能量尺度之间的层次,因此,承认微扰半经典展开方法的适用性。
2023-02-06 gr-qc hep-th
New constraints on multi-field inflation with nonminimal coupling
本文研究了多场模型中暴胀和再加热过程中的动力学和扰动,其中第二标量场$χ$与标量曲率($(\frac12 ξRχ^2$)非极小耦合。当$ξ$为正值时,通常对大尺度各向异性的暴胀预测几乎不会改变,而在大$ξ$的预热过程中,亚哈勃模式中的$χ$波动会被放大。对于负值的$ξ$,然而,长波模式的$χ$波动表现出指数增长在通货膨胀期间,导致强烈的增强超哈勃度量扰动,即使当$|ξ|$是小于1。这是因为有效$χ$质量在充盈期间变为负值。我们通过产生的密度扰动的幅度来约束$ξ$和初始$χ$的强度。避免超哈勃曲率扰动的非绝热增长的一种方法是通过与暴胀子的耦合来稳定$χ$质量。因此,在这些模型中,预热可能是必要的,以保护暴胀阶段的稳定性。
2000-08-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Schwinger--DeWitt expansion for the heat kernel of nonminimal operators in causal theories
Lebedev Physics Institute(列别捷夫物理研究所)
本文提出了一种基于伪微分算子理论的计算方案,用于计算因果理论中非最小算子的热核,通过时空曲率和背景场的展开实现,并讨论了非退化算符符号的光滑性。
2026-10-06 gr-qc hep-th
Primordial black holes formation and secondary gravitational waves in nonminimal derivative coupling inflation
我们研究了原始黑洞(PBH)形成的可能性,目的是利用引力增强的摩擦机制来寻找相当一部分暗物质(DM),该机制是由标量场和引力之间的非最小导数耦合引起的。假设非最小耦合参数是标量场的一个特殊函数,并考虑自然暴胀的可能性,我们找到了三个参数集,产生一个超慢卷暴胀的时期。这导致曲率功率谱的足够大的增强以形成PBH。结果表明,在引力增强摩擦机制下,质量约为${\cal O}\big(10^{-12}\big)M_\odot$的多环芳烃可以构成总DM的约$96\%$,因此这类多环芳烃可以作为DM的一个很好的候选者.我们进一步研究了次级引力波(GW)在我们的设置,并表明,我们的模型预测的峰值,目前的分数能量密度为$Ω_{GW0} \sim 10^{-8}$在不同的频率为所有三个参数集。该值在某些频率下位于某些GWs探测器的灵敏度区域内,因此我们的模型的观测兼容性可以通过这些探测器的数据来评估。
2021-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Global portraits of nonminimal inflation
在非极小耦合曲率的标量场的Jordan框架模型中,重新考虑了分析暴胀宇宙的动力系统方法。所采用的一组变量使我们能够清楚地区分相空间中不同的渐近状态,包括动力学和通货膨胀制度。暴胀被实现为从非双曲渐近de Sitter点或从正则鞍de Sitter点在无穷远处起源的异宿轨线。我们还提出了一个全面的图片可能的初始条件,导致足够的暴胀膨胀,并显示其程度上的相图。此外,我们评论的慢滚条件适用于约旦框架,并显示他们如何近似领先的通货膨胀的“吸引子解决方案”。作为特定的例子,我们肖像二次和四次潜在的模型,并注意到,增加非最小耦合减小了良好的初始条件的范围内的二次的情况下,但扩大是在四次的情况下。
2022-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Violent Preheating in Inflation with Nonminimal Coupling
本文研究了具有非最小耦合$ξϕ^2R$和四次势$λϕ^4/4$的暴胀模型在预热阶段的粒子产生,包括实标量暴胀、复标量暴胀和阿贝尔Higgs暴胀.我们指出,预热进行得比以前认为的更激烈。如果暴胀子是一个复标量,相位自由度在预热的第一阶段剧烈产生。如果暴胀子是希格斯场,那么纵向规范玻色子的产生也同样剧烈。这是由暴胀子场的时间依赖性中的尖峰状特征引起的,这可以理解为有效势或动力学项突然变化的短时间尺度的结果。所产生的颗粒通常具有非常高的动量$k \lesssim \sqrtλM_\text{P}$。这种产生可能非常强烈,以至于几乎所有的暴胀子能量都在$ξ^2λ\gtrsim {\mathcal O}(100)$的一次振荡中被带走。这可能部分地改变了传统的理解(p)再加热后,膨胀与引力的非最小耦合,如希格斯膨胀。我们还讨论了在预热阶段么正性破坏的可能性。
2017-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonminimal Coleman--Weinberg Inflation with an $R^2$ term
本文推广了Coleman-Weinberg暴胀模型,其中标量场$ϕ$与引力非极小耦合,并增加了$R^2$项.我们表示的理论在两个标量场和去爱因斯坦框架,我们采用Gildener-温伯格形式主义,计算一个循环的有效潜力,并基本上减少了问题的情况下,单场的通货膨胀。结果表明,只有一个自由参数,即标量之间的混合角。在这个角度的很大范围内,我们计算了与最新实验界一致的暴胀观测量。$R^2$项的作用是降低张量标量比$r$的值。
2019-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generation of an electromagnetic field nonminimally coupled to gravity during Higgs inflation
在Higgs暴胀的框架下,我们考虑了电磁场通过宇称保持的$\propto RF^{2}$和宇称破坏的$\propto RF\tilde{F}$项与引力的非极小耦合.利用微扰理论的领导级在这些耦合,我们研究的电磁场的产生过程中的膨胀阶段。我们推导出有效的动力学和轴向耦合功能产生的爱因斯坦框架中的通常的度量以及Palatini配方的重力。对于这两种配方,我们确定的功率谱,能量密度,和螺旋度的非最小耦合常数的不同值所产生的电磁场。最后,我们估计的最大现今的磁场强度为$10^{-14}-10^{-15}\,$ G的相关长度为10 pc的顺序。
2021-08-05 gr-qc hep-ph
Observational constraints on slow-roll inflation coupled to a Gauss-Bonnet term
我们研究了慢卷暴胀与高斯-邦纳项,这是耦合到一个暴胀场非最小。我们研究了一种特定类型的非最小耦合的高斯-邦纳项和暴胀子势的暴胀解的解析和数值。我们还计算了可观测的量,如标量和张量模式的功率谱,谱指数,张量标量比和运行谱指数。最后,我们用Planck和BICEP 2实验的观测数据对我们的结果进行了约束。
2014-10-02 gr-qc hep-th
Frame Covariant Nonminimal Multifield Inflation
我们采用微分几何的方法,把标量场作为场空间流形上的坐标,引入了标量曲率理论暴胀的框架协变形式。这确保了我们对暴胀的描述是共形的和重参数化协变的。我们的配方引起的扩展通常的哈勃和潜在的慢滚参数广义全帧协变形式,这使我们能够提供明显的框架不变的预测宇宙学观测,如张量标量比$r$,光谱指数$n_{\cal R}$和$n_T$,其运行$α_{\cal R}$和$α_T$,非高斯参数$f_{NL}$,和等曲率分数$β_{\rm iso}$。我们研究了等曲率模式的产生和传输中场空间曲率的作用,并研究了暴胀结束时标量场的边界条件对可观测的暴胀量的影响。我们探索的稳定性的轨迹相对于边界条件,通过使用一个合适的灵敏度参数。为了说明我们的方法,我们首先分析了一个简单的最小两个领域的情况下,研究一个更现实的非最小模型的灵感来自希格斯膨胀。我们发现,isocurvature效应大大增强,在后者的情况下,必须考虑到某些值在参数空间中,使该模型被适当地归一化到所观察到的标量功率谱$P_{\cal R}$。最后,我们概述了我们的框架协变的方法可以通过Vilkovisky-De Witt形式主义,我们推广到考虑共形变换,从而导致一个完整的框架不变的有效行动,在一个循环的水平上,超越树级近似。
2018-01-08 gr-qc hep-ph hep-th
The dark aftermath of Higgs inflation
在这封信中,我们研究了当存在非最小耦合希格斯场时宇宙晚期的动力学。在一般情况下,非最小耦合导致的引力自由度和戈德斯通无质量玻色子之间的非平凡的混合。我们知道这在暴胀阶段是无关紧要的。相反,在宇宙晚期,非最小耦合影响经典运动方程,导致膨胀速率加速或坍缩形成Q球。
2014-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation from N-Forms and its stability
各向异性和各向同性的慢卷膨胀支持的n-形式寻求。正则场的强度和它们的曲率被考虑在内,它们被允许有一个潜在的,也是必要时,慢滚,一个非最小曲率耦合。新的各向同性解决方案被发现的三种形式。还证明了某些n型作用量等价于f(R)引力和标量场模型,且可能存在非最小耦合.各向异性的解决方案被发现的两种形式,广义矢量通货膨胀,然而,也两种形式是不稳定的通货膨胀由于非最小耦合曲率。我们还解决了稳定性的各向同性背景解决方案支持的一个三元组的向量。
2009-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Perturbations from Multifield Inflation with Nonminimal Couplings
粒子物理学的现实模型包括许多标量场。这些场一般都与里奇曲率标量有非最小耦合,或者作为广义爱因斯坦理论的一部分,或者作为弯曲背景时空中重整化的必要反项。我们开发了一个规范不变的形式主义计算原始扰动模型与多个非最小耦合场。我们工作在约旦框架(其中的非最小耦合仍然明确),并确定两个不同的来源,这样的模型的熵扰动。一组熵扰动来自多个场之间的相互作用。第二组由非最小耦合的存在引起。这两种熵扰动在长波长极限下都不一定会被抑制,因此它们可以放大曲率扰动$ζ$,即使是在哈勃半径之外交叉的模式。过度产生长波长熵扰动的模型会危及预测的暴胀光谱与经验观测之间的紧密拟合。
2010-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonminimal Couplings and the Forgotten Field of Axion Inflation
研究了非最小耦合引力下轴子模型的多场动力学,发现径向场先驱动暴胀再过渡到轴子驱动的自然暴胀,该机制能抑制张标比r且不产生CMB非高斯性或可观测等曲率扰动。
2024-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Confronting the Potential-driven DBI-inspired nonminimal kinetic coupling (Dinkic) inflation to the observational data
在以前的工作中,提出了一种新的暴胀模型,由于动力学项的非线性,它的扰动运动方程得到了k^4的修正。尽管如此,功率谱的尺度不变性仍然有效,无论是在大k和小k限制。本文详细研究了该模式的谱指数、指数运行和张量/标量比,特别是在位势驱动的情况下,并与现有的PLANCK/BICEP观测资料进行了比较。我们还讨论了这种情况下的张量谱,这将在未来的原始引力波观测中得到检验。
2017-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology with nonminimal kinetic coupling and a power-law potential
我们考虑了引力理论中的宇宙动力学,标量场与引力有非最小的动力学耦合$κG_{μν}ϕ^μϕ^ν$和幂律势$V(ϕ)=V_0ϕ^N$。利用动力系统方法,我们分析了所研究的模型的所有可能的渐近状态,并证明了对于具有$0<N<2$的倾斜势,存在一个对应于早期暴胀宇宙的准de Sitter渐近$H={1}/{\sqrt{9κ}}$.与标准暴胀情形相比,动力学耦合暴胀不依赖于标量场势,而仅由耦合参数$κ$决定。我们得到存在两个不同的后期渐近制度。第一个导致了通常的权力状宇宙学演化与$H=1/3t$,而第二个代表了晚期暴胀宇宙与$H=1/\sqrt{3κ}$。这个二次暴胀阶段只依赖于$κ$,并且是具有非最小动力学耦合的模型的一个特殊特征。另外,渐近分析表明,对于N=2的二次势,渐近态定性地保持不变,而对于N>2的陡势,动力学耦合暴胀是不可能的.使用数值分析,我们还构建了精确的宇宙学解,并找到初始条件导致初始动力学耦合通货膨胀其次是一个“优雅”的振荡出口或二次通货膨胀。
2013-06-21 gr-qc
Primordial Black Holes from Inflation with Nonminimal Derivative Coupling
我们提出了一种新的增强机制的曲率扰动的非最小导数耦合暴胀模型与暴胀子场的耦合参数。通过考虑一种特殊形式的耦合参数作为暴胀子的函数,由于引力增强的摩擦,可以实现一个超慢卷暴胀周期,由此产生的曲率扰动功率谱具有一个尖锐的峰值,该峰值大到足以产生原始黑洞。在这种机制下,我们可以很容易地获得$\mathcal{O}(10)M_\odot$、$\mathcal{O}(10^{-5})M_\odot$和$\mathcal{O}(10^{-12})M_\odot$等特定质量周围的原始黑洞的尖锐质谱,它们可以分别解释LIGO事件、OGLE数据中的超短时间尺度微透镜事件和大部分暗物质。
2019-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Inflaton decay and reheating in nonminimal derivative coupling
研究了具有混沌势的非最小导数耦合(NDC)模型中暴胀子的衰变和暴胀结束后的再加热期。一般来说,这个模型是已知的,以提供一个增强的慢滚膨胀所造成的重力增强摩擦。我们发现哈勃参数的剧烈振荡引起声速平方的振荡,这意味着在共动规范$φ=0$下曲率微扰$ζ$的拉格朗日不稳定性.同时,还证明了曲率扰动在$\dotϕ=0$处爆炸,导致共动规范在$\dotϕ=0$处崩溃.因此,我们使用牛顿规范进行微扰分析,其中牛顿势被用作物理变量。曲率扰动不被认为是描述再加热过程中相关扰动的物理变量。
2016-07-01 gr-qc hep-th
Nonminimally Assisted Inflation: A General Analysis
本文系统分析了与引力非最小耦合的辅助标量场对单场暴胀模型的影响,给出谱指数、张标比和非线性参数的解析表达式,并表明该机制可使部分被观测排除的模型重新与 Planck-BICEP/Keck 数据兼容。
2023-05-05 astro-ph.CO gr-qc
Nonminimal Couplings in the Early Universe: Multifield Models of Inflation and the Latest Observations
宇宙暴胀的模型表明,我们的宇宙经历了一个加速膨胀的早期阶段,由一个或多个标量场的动力学驱动。暴胀模型对几个可观测的量做出具体的定量预测,包括宇宙微波背景辐射中温度各向异性的特殊模式。高能物理的现实模型包括许多高能标量场。此外,我们可以预期这些场与时空曲率有非最小耦合。这样的耦合是相当普遍的,在弯曲时空中量子化标量场时作为重整化反项出现。在这一章中,我回顾了最近的研究一般类的多场暴胀模型与非最小耦合。这类模型表现出强吸引子行为:在广泛的耦合和初始条件下,场在大部分暴胀中沿着单场轨迹演化。因此,在相空间和参数空间的大范围内,这类模型对最近观测的“甜蜜点”内的可观测量产生了稳健的预测。
2016-05-07 astro-ph.CO gr-qc
Inflation from cosmological constant and nonminimally coupled scalar
考虑具有正宇宙学常数和非最小耦合标量场的宇宙中的暴胀,其中场与Ricci标量的耦合既有二次耦合又有四次耦合。当考虑在爱因斯坦框架和非最小耦合是负的,该领域开始在慢滚和通货膨胀结束的主要慢滚参数,$ε_E=4/3$的渐近值。通过将标量场适当地(紧密地)耦合到物质,可以实现优雅的退出,使得在晚些时候总能量密度达到物质的标度$ε_E=ε_m$。一般来说,该模型产生了标量宇宙学扰动的红色光谱和少量的引力辐射。通过适当选择非最小耦合,光谱斜率可以大到$n_s\simeq 0.955$,这与普朗克卫星测量的中心值相差约一个标准差。如果观测到以下任何一种情况,则可以通过未来的测量来排除该模型:(a)标量扰动的谱指数为$n_s>0.960$ ;(b)张量扰动的振幅大于约$r\sim 10^{-2}$ ;(c)标量扰动的谱指数的运行为正。
2015-04-29 astro-ph.CO gr-qc
Late-time quantum backreaction of a very light nonminimally coupled scalar
研究了极轻($m \!\lesssim\! H_{\text{today}}$)非最小耦合旁观者标量场的量子涨落对宇宙膨胀动力学的反作用.这些波动的能量动量张量的单圈期望值,作为反作用的措施,计算整个膨胀历史从早期的暴胀宇宙,直到最近的加速开始今天。我们证明,当非最小耦合$ξ$到里奇曲率为负($ξ_c \!=\! 1/6$对应于共形耦合)时,量子反反应在暴胀过程中呈指数增长,这样它就可以增长得足够快(在几百个e折叠内),直到晚期才能存活下来,并构成正确大小的宇宙学常数类型的贡献,以明显改变膨胀动力学。这个模型的独特之处在于,在相当一般的假设下,暴胀为解释宇宙后期加速膨胀所需的初始条件提供了自然的解释,使其成为一个特别有吸引力的暗能量模型。
2015-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamics of potential-free warm $\mathbf{k}$-inflation with nonminimal derivative coupling
School of Science, Qingdao University of Technology(青岛理工大学理学院);School of Physics and Advanced Energy, Henan University of Technology(河南工业大学物理与能源工程学院);College of Physics and Electronic Information, Inner Mongolia Normal University(内蒙古师范大学物理与电子信息学院)
本文提出由非规范动能项驱动的新暴胀情景,推导相关方程及慢滚近似,探索吸引子行为,计算密度涨落方程,其预测与普朗克 2018 数据吻合,为温暴胀范式提供成功扩展。
2026-07-15 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Holes from Multifield Inflation with Nonminimal Couplings
原始黑洞(PBH)为解释暗物质提供了一个令人兴奋的前景。在本文中,我们考虑的暴胀模型,包括多个相互作用的标量场和非最小耦合的时空里奇标量的高能物理的现实功能-可以产生PBH的质量范围内所需的解决当今的暗物质丰度。这样的模型与超对称结构是一致的,并且只在有效作用量中包含算子,这是从一般的有效场论考虑所期望的。该模型的特点潜力与平滑的大场高原连同小场功能,可以诱导一个短暂的阶段的超慢卷演变。暴胀动力学在这一系列的模型产生的预测与最近的测量,如原始曲率扰动的谱指数和张量标量扰动的功率谱比密切一致的观测。在以前的研究PBH的形成导致一段时间的超慢卷膨胀,我们发现,至少有一个无量纲参数必须高度微调,以产生PBH在相关的质量范围内的暗物质。尽管如此,我们发现,这里描述的模型使用较少的相关自由参数产生了大量的可观测量的准确预测。
2022-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-Inflationary Constraints on Nonminimally Coupled Quintessential Inflation
Yonsei University(延世大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院);Saga University(佐贺大学);Universidade de Coimbra(科英布拉大学)
本文研究非最小耦合标量-张量理论中的精质暴胀,通过双指数变形解决单一指数耦合无法提供晚期加速的矛盾,数值解得到解冻精质区域,未来暗能量测量可探测宇宙暴胀后再加热历史。
2026-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity in noncanonical warm inflation with nonminimal derivative coupling
Qingdao University of Technology(青岛理工大学);Henan University of Technology(河南工业大学);Inner Mongolia Normal University(内蒙古师范大学)
本文研究了非标准暖膨胀模型中非高斯性的产生机制,分析了内在非高斯参数与δN非高斯参数,并将其与实验观测对比以确定模型参数范围。
2025-11-20 gr-qc
Inflation with an antisymmetric tensor field
本文研究了与引力有极小和非极小耦合的反对称张量场模型的暴胀可能性。虽然极小模型不支持暴胀,但非极小模型通过引入与引力的非极小耦合,可以产生稳定的de-Sitter解,并且耦合参数有界。场和耦合参数的值是次普朗克的。进行了慢滚分析,并定义了慢滚参数,这些参数可以给出足够膨胀所需的e折叠次数。在保持度规不变的情况下,对反对称场的扰动进行了稳定性分析,发现在deSitter空间中,只有亚视界模没有鬼不稳定性.
2018-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconciling Nonminimally Coupled Higgs Inflation with ACT DR6 Observations through Reheating
Beijing Normal University(北京师范大学);Ningbo University(宁波大学)
本文通过引入再加热效应,使非最小耦合Higgs膨胀模型与ACT DR6观测数据一致,发现再加热方程状态参数需满足特定条件以符合大爆炸核合成要求。
2026-04-30 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology with Nonminimal Derivative Couplings
我们研究了一个理论,它概括了非最小耦合的物质引力,包括导数耦合。这导致了宇宙学中几个有趣的新动力学现象。特别是,暴胀吸引子存在的参数范围大大扩大。我们还数值积分的场方程和绘制相空间的模型在二阶近似。这里介绍的模型可以显示不同的暴胀时期,产生一个非标度不变的波动谱,而不需要两个或更多的字段。最后,我们评论的气泡光谱发生在一阶相变在我们的模型。
1993-02-10 gr-qc
Conservation laws and covariant equations of motion for spinning particles
我们导出了一般引力模型的Noether恒等式和守恒律,其中物质和引力场具有任意相互作用。这些守恒律被用于建设的协变运动方程的测试机构的最小和非最小耦合。
2015-09-19 gr-qc hep-th
Global Portraits of Nonminimal Inflation: Metric and Palatini
本文研究度规与Palatini形式下非最小耦合标量场暴胀的全局相空间动力学,统一两类形式的方程,揭示其不动点结构的一致性及模型间的差异,补充了Palatini形式的慢滚条件。
2024-06-21 gr-qc hep-ph
Nonminimal couplings and preheating effects in $R^2$-Higgs inflation after ACT and SPT data
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(印度科学教育研究所贝尔汉普尔分校)
研究$R^2$-Higgs暴胀模型中维数四和六的非最小Higgs耦合对曲率标量$R$的影响,发现维数六算符可解释CMB+BAO联合分析偏好的标量谱指数增强,并通过戈德斯通模式产生引发快速预热。
2026-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-minimally coupled curvaton
我们研究两个领域的暴胀模型,其中标量宇宙学扰动产生通过观众场非最小耦合到重力,特别强调曲率的情况。这些模型的主要优点是通过非最小耦合来调整旁观者光谱指数的可能性。我们的模型自然产生观测所需的绝热扰动的红色光谱。我们研究了非最小耦合对曲率扰动谱的影响。特别是,我们发现,小,负的nonminimal耦合的光谱指数得到的贡献是负的和线性的nonminimal耦合。由于以这种方式,曲率谱变得更红,因此可以保存一些曲率场景,否则这些场景将被排除。在幂律膨胀中,我们发现一个大的非最小耦合被排除在外,因为它给出了主要的慢滚参数,这是统一的顺序。最后,我们指出非最小耦合会影响旁观者微扰的后暴胀增长,从而影响曲率机制的有效性。
2021-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th