Vacuum decay constraints on the Higgs curvature coupling from inflation
我们推导出下界的希格斯曲率耦合真空稳定性在通货膨胀的三个通货膨胀模型:二次和四次混沌通货膨胀,和Starobinsky一样的幂律通货膨胀。与大多数以前的研究相比,我们考虑到哈勃速率的时间依赖性,无论是在我们过去的光锥的几何形状和希格斯有效势,这是近似与三圈重整化组改进补充单圈曲率修正。我们发现,在所有三个模型中,下限是$ξ\gtrsim 0.051\ldots 0.066$取决于顶夸克质量。我们还证明了真空衰变是最有可能发生的几个$e$折叠之前结束的通货膨胀。
2021-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A new algorithm for calculating the curvature perturbations in stochastic inflation
我们提出了一种新的方法来计算曲率扰动过程中产生的通货膨胀的随机形式主义。在我们的形式主义中,e-折叠的波动是直接计算的,没有微扰膨胀的暴胀子场,它们连接到曲率扰动的$δN$形式主义。结果自动地包括高阶扰动的贡献,因为我们非微扰地求解运动方程。本文从理论上证明了我们的结果(功率谱和非线性参数)与单场慢卷暴胀的标准结果是一致的。我们还描述了更一般的暴胀模型中曲率扰动的数值计算算法。
2013-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higher Curvature Supergravity, Supersymmetry Breaking and Inflation
在这些讲座中,在简短介绍宇宙学之后,我们讨论了更高曲率暴胀模型的超引力嵌入。这种模型的超重力描述的两个不同的最小超重力的配方。
2014-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Contribution of the hybrid inflation waterfall to the primordial curvature perturbation
在结束混合暴胀的瀑布期间,将产生对曲率扰动的贡献$ζ_χ$,这在小尺度上可能是显著的。特别是,它可能导致过多的黑洞形成。我们在这里考虑标准的混合暴胀,瀑布场的快子质量比哈勃参数大得多。我们在最简单的情况下计算$ζ_χ$,看看为什么以前的$ζ_χ$计算是不正确的。
2011-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature perturbation and waterfall dynamics in hybrid inflation
我们研究了混合暴胀模型的参数空间,特别关注瀑布场的动力学及其量子涨落引起的曲率扰动。取决于在相变时的暴胀子场值和相变的锐度,暴胀可以具有多个扩展阶段。我们发现,对于具有温和相变的模型,瀑布场的诱导曲率扰动太大,不能满足COBE归一化。我们调查的模型参数空间的曲率扰动从瀑布量子涨落之间的标准的混合通货膨胀的结果和这里得到的结果。
2011-10-12 astro-ph.CO hep-th
Curvaton mechanism after multi-field inflation
从曲率机制出发,研究了多场暴胀后曲率微扰的演化。过去的数值研究表明,多场暴胀会导致暴胀后曲率扰动的显著演化,同时也会产生显著的非高斯性。我们揭示了这种演化的内在机制,并证明了这种演化在典型的双场暴胀模型中是可能的。
2013-03-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Nonthermal Gravitino Production after Large Field Inflation
在暴胀后的(p)再加热阶段,我们重新考察了非热引力子的产生。特别注意的是大字段膨胀模型与$\mathbb{Z}_2$对称性,以前的微扰分析是不适用的;和膨胀模型与稳定剂超场,这还没有被研究非微扰。结果发现,在单超场暴胀模型(没有稳定场),非热生产的横向引力子可以是宇宙学上的问题,而丰富的纵向引力子是足够小的。在多超场暴胀模型(有稳定场)中,横向和纵向引力子的产生被显著抑制,它们在宇宙学上是无害的。我们还澄清了预热背景场方法和标准微扰衰变方法之间的关系,以估计引力子丰度。
2016-12-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Spacetime curvature and the Higgs stability during inflation
有人认为,在BICEP 2提出的高暴胀尺度下,由于$H$级的大涨落,电弱真空在暴胀过程中可能是不稳定的。在单圈水平上计算了包含紫外光诱导曲率修正的标准模型Higgs有效势。我们发现,对于一个高暴胀规模的大曲率质量产生由于RG运行的非最小耦合$ξ$,这要么稳定的潜力对波动$ξ_{\rm EW} \gtrsim 6\cdot 10^{-2}$,或不稳定时,产生的曲率质量为负的$ξ_{\rm EW} \lesssim 2 \cdot 10^{-2}$。只有在狭窄的中间区域中,曲率质量的影响可能明显较小。
2014-11-18 astro-ph.CO 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
Phase transition and monopole production in supergravity inflation
在F项超重力暴胀模型中,除了暴胀子之外的标量场一般会接收哈勃诱导的质量,这可能会在暴胀期间恢复规范对称性,并且随着哈勃参数的减小,在暴胀期间或之后可能会发生相变。我们研究了在超重力环境下混沌暴胀中与这种相变相关的畴壁和畴壁的产生,得到了与张量标量比有关的对称性破缺尺度的严格限制.根据模型参数,有可能单极子被充分稀释,不受电流约束,但仍可通过计划的实验观察到。
2012-02-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs Inflation, Reheating and Gravitino Production in No-Scale Supersymmetric GUTs
我们扩展了我们以前在无标度超引力和大统一背景下对超对称希格斯暴胀的研究,包括基于翻转SU(5)和Pati-Salam群的模型。与之前的SU(5)大统一理论模型一样,这些模型产生了一类暴胀模型,其暴胀预测介于二次混沌暴胀和类斯塔宾斯基暴胀之间,同时避免了质子衰变极限的紧张。我们进一步分析了这些模型中的再加热过程,导出了与再加热温度无关的e折叠数。给出了宇宙微波背景扰动中标量倾斜和张量标量比的相应预言,并讨论了暴胀后引力子的产生。
2016-08-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Phenomenology of the minimal inflation scenario: inflationary trajectories and particle production
我们讨论了最小通货膨胀的现象。我们集中在两个方面:暴胀轨迹和粒子生产。我们的发现可以总结为两个主要结果:首先,非常平坦并提供足够数量的电子折叠的膨胀托盘在无需微调的情况下是自然的。我们提出了一个一般的形式主义,以确定在多场通货膨胀的吸引子,无论轨迹满足慢卷条件。然后,我们探讨粒子生产的模型,并显示如何暴胀自然蜕变成一个暗物质粒子。我们的模型的一个有趣的特点是,它提供了一个新的机制来产生粒子和熵在宇宙中:费米球填充到一个给定的动量p_F由于海的goldstinos是一个重要组成部分的物质产生后,膨胀。有了这个机制,我们预测引力子的质量应该在100-1000 TeV之间。我们的模型的另一个有趣的特点是,预测的重力波的水平是r=0.1 - 0.001,这是在普朗克和即将到来的CMB偏振实验的可探测性范围内。
2012-03-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large-scale Perturbations from the Waterfall Field in Hybrid Inflation
除了通常的暴胀子场扰动外,我们还估计了混合暴胀期间瀑布场等曲率波动的大尺度曲率扰动。在暴胀结束时的快子不稳定性导致了超哈勃尺度扰动的爆炸性增长,但它们保留了暴胀期间大质量场中真空涨落的陡峭蓝色光谱特征。因此,在暴胀结束时,功率谱在哈勃视界尺度附近达到峰值。我们扩展了通常的delta-N形式主义,包括这些小的波动时,估计大规模的曲率扰动的重要作用。由于瀑布场的波动而产生的曲率扰动是二阶的,预计光谱在宇宙学尺度上为10^{-54}阶。
2010-07-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Spacetime curvature and Higgs stability after inflation
我们研究了在暴胀结束时的希格斯场的动力学在最小的情况下组成的暴胀场耦合到标准模型,只有通过非最小引力耦合的希格斯场$ξ$。这种耦合是弯曲空间中标准模型重整化所必需的,在当前的情况下,也是高尺度暴胀期间真空稳定性所必需的。我们发现,对于$ξ\gtrsim 1$,在暴胀结束时迅速变化的时空曲率导致希格斯粒子的大量产生,可能引发向负能量普朗克尺度真空状态的转变,并导致宇宙立即坍缩。
2015-11-05 astro-ph.CO hep-ph
Spatial Curvature Falsifies Eternal Inflation
暴胀产生了大尺度的宇宙学密度扰动,其特征是在局部平坦的背景上呈现各向同性、均匀和高斯随机分布。即使在一个平坦的宇宙中,在一个哈勃体积内测量的空间曲率也会受到长波长扰动的影响,并且通常不会为零。这些微扰决定了宇宙微波背景(CMB)的温度涨落,其值为O(10^-5)。因此,CMB温度图中的低-l多极矩预测了测量的空间曲率Ω_k的值。在此基础上,我们认为,|Ω_k|> 10^-4将以高置信度排除我们过去的慢卷永恒暴胀,而Ω_k <-10 ^-4(这是正曲率,是一个局部封闭的宇宙)的测量也排除了假真空永恒暴胀,置信度相同。换句话说,负曲率(一个局部开放的宇宙)与假真空永恒暴胀相一致,但与慢卷永恒暴胀不一致,而正曲率则证伪了两者。在不久的将来,实验将大大提高Ω_k测量的灵敏度,并对这些预言进行严格的检验。
2012-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spacetime curvature and the Higgs stability during and after inflation: Gravity to the rescue?
在量子动力学中考虑经典引力的影响,研究了电弱真空在暴胀过程中和暴胀后的稳定性。特别是,我们表明,可能的不稳定性可以避免没有任何超越标准模型物理。在第27届布卢瓦会议上发表的关于粒子物理学和宇宙学的演讲。
2015-09-16 astro-ph.CO hep-ph
Non-thermal Gravitino Production in Tribrid Inflation
我们研究了超引力中三重暴胀后的非热引力子产生,三重暴胀是超对称混合暴胀的一种变体,其中三个场参与了暴胀模型,暴胀子场位于理论的物质部分。与传统的超对称混合暴胀相比,非热引力子的产生对暴胀模型施加了严格的限制,我们发现“非热引力子问题”在三重暴胀模型中一般不存在,主要是由于两个影响:(一)三重暴胀中的暴胀子(在膨胀之后)比瀑布场轻,后者具有第二个衰变通道,其速率比衰变成引力子的速率大得多。这降低了瀑布场衰变为引力子的分支比。(ii)暴胀子的衰变一般比瀑布场晚,并且在衰变时不会产生引力子。这导致瀑布场的衰变对引力子数量的稀释。这两种效应的结合通常会导致三重暴胀中引力子的产生大大减少。
2015-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Magneto-reheating constraints from curvature perturbations
作为额外的扰动自由度,我们知道暴胀起源的磁场可以产生超哈勃尺度的曲率扰动。通过要求在膨胀和再加热过程中磁产生的曲率保持小于其膨胀绝热对应物,我们得到了新的约束最大场值今天,再加热能量尺度及其状态方程参数。这些边界最终比与磁场到背景上的可能反作用相关的边界强几个数量级。我们的结果很容易适用于任何慢滚单场暴胀模型和任何磁场,其能量密度标度为一个^伽马在通货膨胀。作为一个说明性的例子,只有当物质主导的再加热发生在能量大于10^5 GeV时,才发现大质量暴胀与今天的磁场保持兼容,对于某些伽马值,Bo = 5 x 10^(-15)G。相反,假设γ =-1,大规模暴胀之后的物质主导的再加热不能解释今天大于10^(-20)G的大规模磁场。
2013-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chaotic inflation in supergravity and cosmic string production
我们描述了一个简单的超引力混沌暴胀模型,在这个模型中,不仅可以很容易地调整基本的宇宙学参数,如n_{s},r和f_NL,而且还可以调整宇宙弦对CMB各向异性的贡献。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Critical constraint on inflationary magnetogenesis
近年来,有报道指出,在Blazar的观测中,空洞区Mpc尺度的宇宙磁场大于$\sim 10^{-15}$ G,其不确定度为几个数量级。另一方面,在暴胀磁成因模型中,由于产生的电磁场,等曲率扰动不可避免地产生额外的原始曲率扰动。我们用一种与模型无关的方法研究了这种诱导的曲率扰动,并从观测到的宇宙磁场和曲率扰动的振幅得到了暴胀能量标度的严格上界,即$ρ_{\rm inf}^{1/4} < 30{\rm GeV} \times (B_{\rm obs}/10^{-15}{\rm G})^{-1}$,其中$B_{\rm obs}$是当前磁场的强度.因此,如果没有专门的低能暴胀模型或暴胀后磁场的额外放大,Mpc尺度的暴胀磁生通常与CMB观测不相容。
2014-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of EW vacuum instability: constraints on the Higgs-curvature coupling from inflation
目前实验测量的标准模型(SM)的参数表明,我们的宇宙位于一个亚稳的电弱真空中,希格斯场很容易发生真空衰变到一个较低的状态,造成灾难性的后果。我们的测量表明,这样的事件还没有发生,尽管在我们过去的光锥中有许多不同的机制可以触发它。我们工作的重点是计算虚真空在暴胀期间衰变的概率,并用它来约束最后一个未知的可重整SM参数$ξ$,它将希格斯场与时空曲率耦合起来。更具体地说,我们推导出较低的$ξ$ -边界真空稳定性的三个暴胀模型:二次和四次混沌暴胀,和Starobinsky一样的幂律暴胀。我们还考虑了哈勃速率的时间依赖性,无论是在我们过去的光锥的几何形状和希格斯有效势,这是近似与三圈重整化组的改进补充单圈曲率修正。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fermion production during and after axion inflation
我们研究了在轴子驱动的暴胀,特别是$m_ϕ^2ϕ^2$和monodromy通货膨胀,并计算粒子生产过程中的通货膨胀时期和后通货膨胀的轴子振荡的衍生耦合费米子。在暴胀期间,滚动的轴子充当螺旋性的有效化学势,使一个费米子螺旋性的引力产生偏向于另一个。这种机制允许有效的引力产生重费米子状态,否则将被高度抑制。在暴胀之后,由于费米子场的有效频率发生非线性变化,轴子振荡并产生具有两种螺旋度的费米子。对于费米子质量和轴子-费米子耦合强度的某些值,两个螺旋度状态是不对称产生的,导致左螺旋度费米子和右螺旋度费米子的数量密度不相等。
2016-12-23 astro-ph.CO hep-ph
Power-law Inflation Satisfies Penrose's Weyl Curvature Hypothesis
基于熵的考虑和时间箭头彭罗斯认为,宇宙必须开始在一个特殊的初始奇点消失外尔曲率。这通常被解释为与通货膨胀不一致。在这里,我们的论点正好相反,彭罗斯的说服实际上与通货膨胀是一致的。使用幂律膨胀的例子,我们表明,通货膨胀开始于过去的零奇点,Weyl张量消失时,最初的度量是完全共形平坦的。这个初始状态精确地服从彭罗斯条件。初始的零奇点自发地破坏了$T$ -反转,并拾取了时间箭头。它可以被调节和解释为从无到有创造宇宙,当它实现时,最初适合于普朗克大小的泡沫。彭罗斯的初始条件是有利于初始$O(4)$对称的气泡,选择的极值的监管欧几里德行动。预测的观测值与数据之间存在轻微的紧张关系,但如果在过去的60年里对幂律膨胀进行小的修正,它们就可以拟合。
2022-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Delta-N formalism for the evolution of the curvature perturbations in generalized multi-field inflation
本文用delta-N方法计算了广义多场暴胀模型中曲率扰动的演化。所得结果与通常标准动力学项的计算结果一致。对于广义动力学项的计算,我们改进了绝热场的定义。我们的计算改进了通常的基于场方程和微扰的曲率微扰演化计算,给出了暴胀子速度微扰演化方程的一个非常简单和直观的论证。讨论了小尺度(衰减)不均匀性引起的非平衡修正的意义。这种形式主义基于调制通货膨胀情景(即,基于与暴胀子速度相关的扰动的计算)为研究可能出现在弦论中的模量的签名提供了强有力的工具。
2009-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature Perturbations in Anisotropic Inflation with Symmetry Breaking
研究了Bianchi I宇宙中复标量场荷电于$U(1)$规范场下的各向异性暴胀模型的曲率扰动.由于阿贝尔希格斯机制,规范场接收到一个附加的纵模。我们验证了对统计各向异性的主要贡献来自物质场扰动,可以忽略度量扰动的贡献。结果表明,纵模对统计各向异性功率谱的贡献虽然指数很小,但与横模的相应贡献相比具有相反的符号。为了满足曲率扰动各向异性的观测约束,我们得到了规范耦合的上界。
2013-10-31 astro-ph.CO hep-th
Higher Curvature Inflation and the Species Scale
Max-Planck-Institut für Physik (Werner-Heisenberg-Institut)(马克斯·普朗克物理研究所(维尔纳·海森堡研究所))
本文研究了高曲率修正与动态物种尺度的关系,发现其可产生指数平坦势能,并嵌入了与Swampland计划一致的Starobinsky膨胀。
2025-12-29 astro-ph.CO hep-th
Waterfall field in hybrid inflation and curvature perturbation
我们仔细研究了瀑布场对混合暴胀结束时曲率扰动的贡献。特别是,我们澄清的参数依赖分析模型参数的合理假设下。在计算瀑布场的模式函数之后,我们使用Δ N形式主义并确认先前获得的结果,即功率谱非常蓝,指数为4,并且在大尺度上绝对可以忽略不计。然而,我们也发现,由此产生的曲率扰动是高度非高斯的,因此我们计算的双谱。我们发现双谱处于独立于动量的领先阶,并在等边极限处表现出峰值,尽管在大尺度上它小得难以观察。我们还提出了曲率扰动的一点概率分布函数。
2011-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Production of Heavy Particles during and after Inflation
本文用解析和数值方法研究暴胀期间及之后重标量粒子的引力产生,发现最速下降法可准确描述产额,并指出暴胀后产生取决于暴胀子质量,对暗物质丰度有重要影响。
2024-05-22 astro-ph.CO hep-ph
Preheating from target space curvature and unitarity violation: Analysis in field space
我们研究了暴胀后弯曲靶空间的粒子产生和幺正性破坏。我们用暴胀子场值代替宇宙时间作为时间变量,导出了产生粒子谱的半经典公式。然后,我们推导出一个简单的条件,在预热过程中,我们确认我们的半经典方法和数值解的幺正违反。这个条件不仅依赖于目标空间曲率,而且依赖于暴胀结束时暴胀子势的高度。例如,这个条件告诉我们,在运行的动力学暴胀和希格斯暴胀中,幺正性被破坏了,而在$α$ -吸引子暴胀和希格斯-帕拉蒂尼暴胀中,幺正性是守恒的。
2021-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Thermal Loop Effects on Large-Scale Curvature Perturbation in the Higgs Inflation
我们知道,只要希格斯场与引力非最小耦合,标准模型中的希格斯势就可以驱动一个成功的暴胀。那么在希格斯暴胀中不可避免地要考虑到标准模型粒子对希格斯势的循环修正。本文讨论了在有限温度下对Higgs暴胀过程中产生的曲率微扰的单圈修正。我们发现,热环效应可以抑制大尺度下的曲率扰动,从而导致宇宙微波背景中温度各向异性的四极矩较低。
2020-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonthermal leptogenesis via cosmological gravitational particle production is tested by inflationary gravitational waves
University of Manitoba(曼尼托巴大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);The University of Chicago(芝加哥大学);Rice University(莱斯大学);University of Winnipeg(温尼伯大学)
研究通过宇宙学引力波测试非热轻子生成机制,探讨宇宙膨胀与右手法 neutrinos 的尺度巧合,以及通过引力波信号验证模型的可行性。
2026-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature perturbations from kinetic preheating after $α$-attractor inflation
该研究用高精度格点模拟考察$α$-吸引子暴胀后的动力学预加热,发现预加热场超视界等曲率扰动向曲率扰动的转化极低效,难以产生可观测效应。
2024-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-lat
Non-perturbative approach for curvature perturbations in stochastic-$δN$ formalism
在我们的前一篇文章中,我们提出了一种新的算法,用随机方法计算暴胀宇宙中曲率扰动的功率谱。由于该算法不需要对暴胀子场进行超视界尺度的微扰展开,因此即使在高度随机的情况下也有效。例如,当曲率扰动非常大或曲率扰动的非高斯性相当大时,扰动展开可能会崩溃,但我们的算法能够计算曲率扰动。本文将其应用于两个著名的通货膨胀模型,混沌和混合通货膨胀。特别是对于混合暴胀,虽然势在临界点附近非常平坦,标准的微扰计算是有问题的,我们成功地计算了曲率微扰。
2014-08-09 astro-ph.CO hep-ph
Stochastic-tail of the curvature perturbation in hybrid inflation
Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology(东京都立产业技术短期大学);Rikkyo University(立教大学)
研究混合通胀中曲率扰动的随机尾部行为,发现通过微调势能项可显著降低扰动上限,从而抑制原始黑洞形成,并引入S_U分布用于PDF拟合。
2026-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signatures of the Very Early Universe: Inflation, Spatial Curvature and Large Scale Anomalies
一个短暂的暴胀阶段可能不会抹去原始宇宙的所有痕迹。相关的观测量包括空间曲率和微波背景或大尺度结构中的“异常”。现在的曲率$Ω_{K,0}$反映了初始曲率$Ω_{K,\mathrm{start}}$,而异常的角度大小取决于$k_\mathrm{start}$,即暴胀开始时的共动视界大小。我们估计后验的$Ω_{K,\mathrm{start}}$和$k_\mathrm{start}$使用当前的数据和模拟,并表明,如果任何一个量被测量到有一个非零值,都有可能是可观察的。从$Ω_{K,\mathrm{start}}$和$k_\mathrm{start}$到现在观测值的映射强烈依赖于原始状态方程;对于给定的$Ω_{K,\mathrm{start}}$,$Ω_{K,0}$跨越十个数量级,而一个简单而一般的关系将$Ω_{K,0}$和$k_\mathrm{start}$联系起来。我们表明,$Ω_{K,0}$目前的界限意味着,如果$k_\mathrm{start}$是可测量的,曲率已经很小的通货膨胀开始时。最后,由于能量密度在暴胀过程中变化缓慢,原初引力波的约束要求在一个短暂的暴胀阶段之前有一个非平凡的暴胀前阶段,这对$Ω_{K,\mathrm{start}}$的期望值有关键的影响。
2015-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Imaginary Starobinsky Model and Higher Curvature Corrections
我们详细阐述了与物质耦合的虚的斯塔罗宾斯基暴胀模型的预言,其中暴胀子与纯R + R^2引力的超引力嵌入所建议的暴胀子多重态的虚部相一致。特别是,我们研究了高阶曲率项的影响,并表明,根据参数范围,人们可以找到一个二次模型的混沌通货膨胀或单项模型的混沌通货膨胀的分数权力之间的1和2。
2014-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-Inflationary Gravitino Production Revisited
我们在暴胀之后重新审视引力子的产生。作为第一步,我们审查的标准计算的引力子生产的热等离子体形成后暴胀再加热时,暴胀已经完全衰变结束。接下来,我们考虑在再加热完成之前的引力子产生,假设暴胀子衰变产物在仍然稀释时瞬间热化。然后,我们认为,瞬时热化一般是一个很好的近似,也表明,通过碰撞的膨胀衰变产物热化前的非热引力子生产的贡献是相对较小的。我们的最终估计的引力子熵比近似的标准计算引力子生产的后暴胀热等离子体假设总的瞬时衰变和热化在一个时间$t \simeq 1.2/Γ_ϕ$。最后,根据我们的计算,我们认为潜在的影响的引力子丰度的上限模型的通货膨胀,特别注意的情况下,在超对称Starobinsky模型的暴胀衰变。
2015-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature perturbations from vacuum transition during inflation
本文证明暴胀期间轻标量场存在时真空跃迁可产生大的非高斯曲率扰动,通过数值求解瞬子解计算其对空间膨胀的影响,在希格斯暴胀情景下得到非高斯参数$f_\text{NL}$约为10。
2025-05-26 astro-ph.CO hep-th
Full-Spectrum Analysis of Gravitational Wave Production from Inflation to Reheating
本文系统研究了从暴胀到再加热阶段的引力波产生,考虑四种产生通道并求解玻尔兹曼方程,首次给出完整引力波谱,发现暴胀后高频引力波能量密度可能显著超过暴胀期引力波。
2025-09-22 astro-ph.CO hep-ph
Lattice study of primordial black hole formation in bumpy axion inflation
Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo(东京大学);ICRR, University of Tokyo(东京大学);Physics Division, Faculty of Science, Kanagawa University(神奈川大学);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所);Department of Physics, Tohoku University(东北大学)
利用格点模拟研究凹凸势轴子U(1)暴胀模型中曲率扰动的增强及其导致的原始黑洞形成,发现产生的黑洞丰度足以解释暗物质。
2026-07-03 astro-ph.CO hep-ph
Novel higher-curvature variations of $R^2$ inflation
我们提出了新颖的扩展Starobinsky通货膨胀,涉及一类“几何”高曲率修正,产生二阶Friedmann-Lemaittre方程和二阶时间线性方程周围的宇宙学背景。我们确定的范围内,这类模型,承认一个扩展阶段的慢卷通货膨胀作为吸引子。通过嵌入这些理论在反德西特空间,我们得到全息的“么正性”的界限上的两个主要的高阶曲率修正。最后,我们计算的标量和张量原始扰动,包括修改后的一致性关系$r=-8n_{T}$的频谱特性的领先的修正。值得注意的是,全息照相挑选出的模型范围几乎与当前标量光谱倾斜的观测范围一致。我们的研究结果表明,未来的观测有可能区分不同的高曲率校正考虑在这里。
2020-11-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Nature of Primordial Fluctuations from Anisotropic Inflation
本文研究了各向异性暴胀中原初涨落的统计性质,暴胀是由与暴胀子耦合的矢量场实现的。通过推广各向同性暴胀中的平切片规范,我们找到了一个适合于各向异性暴胀的规范,我们称之为正则规范。利用正则规范,我们揭示了曲率扰动、矢量波和引力波之间的耦合结构。我们确定了两个来源的各向异性,即各向异性由于宇宙的各向异性膨胀和由于各向异性变量之间的耦合。事实证明,后一种效应占主导地位。由于曲率扰动与矢量波的耦合最强,曲率扰动的统计各向异性比引力波的统计各向异性大。我们发现了曲率扰动与引力波之间的互相关,而这种互相关在传统暴胀中是不存在的。我们还发现了引力波的线偏振。最后讨论了所得结果的宇宙学意义。
2010-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantifying the behaviour of curvature perturbations during inflation
曲率扰动在离开视界后会改变多少?我们应该在什么时候计算功率谱?为了回答这些问题,我们数值研究了单场暴胀模型,并比较了从视界穿越到暴胀结束的不同曲率扰动的演化。特别是,我们计算了在给定波数下曲率扰动在暴胀结束时稳定在其值的给定分数内所需的e折叠数。我们发现,例如在混沌暴胀中,假设暴胀结束时的振幅相同,均匀密度超曲面上的同动和曲率扰动的振幅在视界交叉处相差高达180%,并且曲率扰动在暴胀结束时的值的1%以内需要大约3倍。
2013-01-31 astro-ph.CO gr-qc
On Cross-correlations between Curvature and Isocurvature Perturbations during Inflation
我们研究了在宇宙膨胀过程中,视界穿越前后曲率和等曲率扰动之间的耦合效应。本文考虑一个广义的两场暴胀模型,其中的非正则动力学项允许我们在曲率和等曲率扰动下有任意声速。通过使用场论微扰分析,我们计算了曲率和等曲率扰动之间的交叉谱以及由于它们之间存在耦合而对曲率和等曲率功率谱的修正。我们的分析证实了以前的结果,即互相关的产生和放大时,扰动跨越地平线。此外,我们发现的互相关,这是以前被证明是一阶的慢滚参数,可以增强时,声速的等曲率扰动远小于曲率扰动。这是因为在这种情况下,等曲率扰动比曲率扰动早得多地离开其视界,并且充当曲率扰动的几乎恒定的源。
2010-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective inhomogeneous inflation: curvature inhomogeneities of the Einstein vacuum
我们考虑空间平均的非均匀宇宙模型,并认为,已经在没有源,一个有效的标量场产生通过叶理和空间平均的非均匀几何曲率不变量的爱因斯坦真空。这个标量场(“形态子”)就像一个暴胀子,如果我们规定一个某种一般形式的势。我们表明,对于任何初始负的平均空间曲率,变形子被驱动通过一个膨胀阶段,并导致-平均-一个空间平坦,均匀和各向同性的宇宙模型,提供预热的初始条件,并通过相同的机制,一个可能的自然自我退出。
2011-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Blue Tensor Spectrum from Particle Production during Inflation
我们讨论了在暴胀过程中粒子产生的机制,它可以导致蓝色的引力波(GW)谱,与BICEP 2的结果和普朗克枢轴尺度下张量标量比的r < 0.11限制兼容。该机制是基于从一个滚动的伪标量场的矢量量子的生产。矢量和赝标量都只与暴胀子引力耦合,以保持暴胀子量子的产生处于不可观测的水平(非高斯标量扰动的过度产生是旨在从暴胀期间的粒子产生产生可见GW信号的机制的一般困难)。这种机制可以产生任何暴胀能量尺度的可检测量的GW。产生的GW是手性和非高斯的,这两个方面都可以用大规模的偏振数据(从普朗克开始)进行测试。我们研究了如何从GW谱重建赝标势。
2014-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Singularity resolution and inflation from an infinite tower of regularized curvature corrections
Institut für Theoretische Physik, Universität Heidelberg(海德堡大学理论物理研究所)
本文通过Lovelock不变量的维度正则化构造四维标量-张量理论,引入无穷修正塔,使大爆炸奇点被暴胀取代,并得到正则黑洞解。
2025-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlinear superhorizon curvature perturbation in generic single-field inflation
我们发展了一个超视界尺度的一般单场暴胀的非线性宇宙学扰动理论。我们的暴胀子由形式为$W(X,ϕ)-G(X,ϕ)\Boxϕ$和$X=-\partial^μϕ\partial_μϕ/2$的拉格朗日量描述,它不再等价于理想流体。这个模型比k-暴胀更一般,称为G-暴胀。在梯度展开的二阶条件下,得到了度规场和标量场的一般非线性解。我们推导出一个简单的主方程的非线性曲率扰动的大尺度演化。结果表明,非线性演化方程是一致$ϕ$超曲面上曲率扰动的线性方程的直接推广.
2013-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Completely Dark Photons from Gravitational Particle Production During Inflation
从有质量矢量场的de Broglie-Proca Lagrangian出发,计算了暴胀过程中引力粒子产生(GPP)产生的粒子数密度,并详细考虑了再加热过程中粒子数密度的演化.我们发现,在一个很宽的范围内,低至微电子伏到$10^{14}$ GeV的暗光子暗物质的生产似是而非的方案。引力粒子的产生不依赖于暗光子与标准模型粒子的任何耦合。
2021-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation in non-minimal matter-curvature coupling theories
我们研究了在物质和曲率之间存在非最小耦合的情况下由标量场驱动的暴胀现象。我们表明,弗里德曼方程可以显着修改时,膨胀过程中的能量密度超过一个临界值所确定的非最小耦合,这反过来又可能大大修改的频谱的原始扰动和暴胀动力学。特别是,我们表明,这些模型的特点是张量-标量比和张量谱指数之间的一致性关系,可以从广义相对论的预测显着不同。我们还给出了一些最常见的潜在的观测预测的例子,并使用普朗克合作的结果来限制非最小耦合的规模。
2017-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The inflationary bispectrum with curved field-space
我们计算了在暴胀时期缓慢滚动的标量场系统在视界交叉附近的协变三点函数,允许任意的场空间度规。我们明确地表明如何计算其随后的演化使用协变版本的单独的宇宙或“delta-N”的扩展,这必须增加的条款测量场空间流形的曲率,并给出非线性规范变换的共动曲率微扰。场空间曲率项引起的非线性是一个新的和潜在的重要来源的非高斯性。我们展示了如何在这个框架内可以容纳与时空Ricci标量的非最小耦合的暴胀模型。这产生了一个简单的工具包,允许在具有不可忽略的场空间曲率的模型中计算双谱。
2012-08-29 astro-ph.CO hep-th
Note on Reheating in G-inflation
我们研究了在动力学驱动的G-暴胀模型中暴胀结束时的粒子产生,并表明,尽管没有暴胀子振荡,因此没有参数共振不稳定性,但由于与不断发展的暴胀子场的耦合,物质粒子的产生可能比纯引力帕克粒子的产生更有效。
2016-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Defying eternal inflation in warm inflation with a negative running
本文将负谱指数跑动阻止永恒暴胀的结论推广至暖暴胀,发现其所需负跑动更小,且永恒暴胀的触发条件更严格。
2025-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation from fermions with curvature-dependent mass
研究了由质量依赖于曲率的费米子驱动的暴胀实现模型。这一项是从包含狄拉克费米子的引力的协变正则规范理论(CCGG)推导出来的。我们获得了一个初始的德西特阶段,然后成功退出,此外,我们获得了随后的热历史,有效物质时代,最后由暗能量时代。这种行为是早期引力有效“减弱”的结果,这是由于曲率依赖的费米子质量减少。通过微扰水平,我们得到了标量谱指数和张量标量比,这与普朗克观测结果是一致的。在背景和微扰水平上,从曲率依赖质量的费米子膨胀的效率揭示了该方案的能力,并使其成为描述自然的良好候选者。
2019-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th