Inflation and primordial gravitational waves in scale-invariant quadratic gravity with Higgs
本文研究含Higgs的标度不变二次引力中的暴胀与原初引力波,通过动力系统方法约束模型参数,分析张量扰动并计算引力波功率谱,部分参数区间可被未来CMB探测任务检验。
2023-05-04 gr-qc hep-ph hep-th
Primordial black holes and scalar-induced gravitational waves from the generalized Brans-Dicke theory
利用二次型Ricci标量耦合函数$Ω(ϕ)=1- 2ϕ/ϕ_c+(1+δ^2)(ϕ/ϕ_c)^2$,标量-张量暴胀的功率谱可以得到足够的增强,从而产生原初黑洞和标量诱导的引力波.原始黑洞的质量和标量诱导的引力波的频率由参数$ϕ_c$控制,它们的振幅由参数$δ$决定。原始黑洞与恒星质量,行星质量,质量周围的$10^{-12} M_\odot$的生产和他们的丰度得到的峰值理论。相应的标量诱导引力波的频率分别约为$10^{-9}$ Hz、$10^{-6}$ Hz和$10^{-3}$ Hz。质量在$10^{-12} M_\odot$附近的原始黑洞可以解释几乎所有的暗物质,频率在$10^{-9}$ Hz附近的标量诱导引力波可以解释NANOGrav 12.5 yrs信号。
2023-03-22 gr-qc
Purely quadratic non-Gaussianity from tachyonic instability: Primordial black holes and scalar-induced gravitational waves
School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学核科学与技术学院)
研究在多组分膨胀模型中由超光速不稳定性导致的纯粹二次非高斯性下原初黑洞的形成,发现扰动幅度和相关系数ρ对PBH丰度有指数敏感性,窄谱可抑制PBH生成并维持引力波信号。
2026-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Construction of Chiral Cosmological Models Unifying Inflation and Primordial Black Hole Formation
本文提出基于 Starobinsky $R+R^2$ 模型构建 $F(R,\xi)$ 引力的方法,证明双场手性模型势可由初等函数求得,并通过特殊选择统一描述暴胀与原初黑洞形成。
2024-01-22 gr-qc
Linear metric and temperature fluctuations of a charged plasma in a primordial magnetic field
讨论了膨胀宇宙中无质量粒子均匀Juttner平衡点周围磁场中的张量度规扰动。我们求解了Liouville方程,导出了能量动量张量在度规和磁场中的线性项,如果原始等离子体的总电荷不为零,则在磁场中的线性项不为零。把张量度规扰动和磁场作为独立的随机变量,得到了温度涨落的解析公式。假设一个截止的大动量的磁谱函数,我们表明,存在的磁场可以区分只有低多极的温度波动的多极展开。在这种情况下,磁场中的线性项可能比二次项(对应于纯磁场的波动)更重要。
2015-04-14 gr-qc
Scale-invariant rotating black holes in quadratic gravity
在纯二次引力理论中的黑洞解是有趣的,因为它们允许制定一套标度不变的热力学定律。最近,我们已经证明了静态标度不变的黑洞有一个定义良好的熵,它的特点等价类的解决方案。本文推广了这些结果,并探讨了纯二次引力下旋转黑洞的热力学。
2015-07-21 gr-qc
Primordial Gravitational Waves in Generalized Palatini Gravity
本文研究扩展 Palatini 引力中几何 Proca 场对原初引力波的影响,发现其会留下显著信号且能量密度足以被下一代引力波探测器探测,从而为引力的非黎曼本质提供观测判据。
2023-09-21 gr-qc
On the Phase-Space Volume of Primordial Cosmological Perturbations
我们展示了如何确定典型的相空间体积$Γ$的原始引力波在暴胀阶段,这是不变的压缩。在长波长范围内发现了$Γ$的表达式。定义为$Γ$模常数的对数的纯真空初态的准经典熵保持为零,尽管产生了涨落(产生了实引力子)。
1998-06-15 astro-ph gr-qc
Trail of the Higgs in the primordial spectrum
我们研究了直接耦合到暴胀子的希格斯粒子对原初功率谱的影响。希格斯粒子和暴胀子之间的二次耦合通过为希格斯粒子引入大的有效质量而使希格斯粒子在暴胀过程中稳定在电弱真空中,这也导致了由于振荡的经典背景而导致的原始功率谱的振荡特征。同时,量子涨落的特征表现出简单的单调k依赖性,与经典贡献相比是次要的。我们还评论了对撞机搜索。
2015-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Possible Test for Quadratic Gravity in $d \ge 4$ dimensions
本文考虑二次引力的爱因斯坦强度和动力学自由度。我们证明了纯度量二次引力理论在爱因斯坦意义下比允许挠率的竞争二次引力理论强得多。
2002-01-03 gr-qc
An exact model of a gravitational wave in the Bianchi III universe based on Shapovalov II wave spacetime and the quadratic theory of gravity
基于Shapovalov II型波时空和引力二次理论,构造了Bianchi III宇宙中原初引力波的精确模型,求得了场方程精确解、纯辐射特性、标量场函数显式形式及光线传播轨迹。
2023-06-18 gr-qc
Primordial bispectrum from inflation with background gauge fields
研究了暴胀子与各向同性背景规范场相互作用产生的均匀密度切片中曲率微扰的本原双谱。我们推导出的行动,以立方阶微扰,并考虑到所有相关的影响,在领导秩序的慢卷膨胀。我们首先处理的二次顶点扰动和确认过去的研究结果,同时确定其政权的有效性。然后,我们通过引入精确的线性模式函数,将分析扩展到包括二次顶点对所有阶次的影响,使我们能够在功率谱和双谱的特征完全不同的地平线交叉后很长时间内做出准确的预测。结果表明,在大e-折叠的极限下,spPPectra变为常数且尺度不变.因此,我们能够使用普朗克最近的观测数据对我们的理论参数施加可靠的约束。
2013-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial gravitational waves in DHOST inflation
本文研究了具有移位对称性的DHOST暴胀模型,发现其对单场暴胀一致性关系的强烈违反及平坦张量微扰谱,为未来mHz实验探测原初引力波提供了可能。
2025-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Big Bang Nucleosynthesis and Generalized Uncertainty Principle
本研究将二次型广义不确定原理(GUP)作为热力学引力的半经典方法,借助大爆炸核合成观测数据与轻元素原初丰度约束其形变参数,所得结果与多数宇宙学研究的现有β约束一致。
2021-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Power spectrum of primordial perturbations for an emergent universe in quantum reduced loop gravity
我们研究了一个新的涌现宇宙模型的动力学和预测最近在量子约化圈引力和所谓的统计正则化方案的基础上得出的。这些有效的几何显示了一个动态的过渡,从一个静止的时空,几乎恒定的标度因子在非常早期的时候,到一个晚时间的半经典阶段,以及近似的经典弗里德曼-罗伯逊-沃克时空。我们表明,这是总是这样的情况下,当物质的内容是一个最小的耦合标量场的二次潜力,包括无质量的情况下。此外,在半经典区域内,可以发生有限周期的(近)指数膨胀。因此,我们将宇宙学标量和张量扰动,与一个定义良好的动力学,并计算其功率谱的膨胀结束。我们发现,他们几乎规模不变的规模,规模不变性被打破。此外,他们表现出质的差异方面的弹跳场景圈量子宇宙学的尺度不变性被打破。然而,张量标量比保持近似恒定,即使是模式以及受背景演变。
2018-11-11 gr-qc
Inflation and primordial fluctuations in $f(Q,T)$ gravity
Ayatollah Boroujerdi University(阿亚图拉·布卢杰迪大学)
本文研究了$f(Q,T)$引力论中慢-roll膨胀与原初涨落的产生,通过分析不同$g(T)$形式的模型,得出了与Planck和BICEP2数据一致的谱指数和张量-标量比结果。
2025-04-13 gr-qc hep-th
Quantum Cosmology for a Quadratic Theory of Gravity
对于纯四阶(${\cal{L}} \propto R^2$)量子宇宙学,在封闭的均匀各向同性模型下精确求解了Wheeler-DeWitt方程.结果表明,在宇宙起源处施加$Ψ= 0$作为边界条件时,波函数的行为与Vilenkin所建议的一样.
1994-11-29 gr-qc
Memoirs of the curvaton: non-perturbative non-Gaussianity and supermassive primordial black holes
Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut(化学与生物物理研究所);Tallinn University of Technology(塔林科技大学);Center for Astrophysics and Space Science (CASS), New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校天体物理学与空间科学中心)
研究曲率子超出二次势的自相互作用,通过简化作用量构建非高斯映射,发现自相互作用可增强或抑制非高斯性,并利用强正非高斯性在COBE/FIRAS约束下产生超大质量原初黑洞种子,解释JWST观测的Little Red Dots。
2026-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Quantum Signatures of Gravity from Superpositions of Primordial Massive Particles
研究了辐射占优宇宙中原始大质量粒子的叠加态,计算了相应的退相干时间尺度。我们观察到,对于质量高达$10^7\,\rm{kg}$的较轻的原始粒子,相应的退相干时间尺度明显大于可观测宇宙的年龄,这表明原始粒子将保持纯量子态,其波函数自由扩散。对于较重的粒子,它们仍然可以处于量子态,而它们的位置不确定性受到背景光子波长的限制。然后,我们讨论了三个观测签名,可能会出现从一个原始粒子的量子叠加,如原始黑洞和其他重暗物质的候选者,即,由于叠加的度规,在引力波谱的过渡线,由于引力束缚态指示引力子的存在,以及大质量粒子之间的量子纠缠和引力场的见证。
2021-10-26 gr-qc hep-th quant-ph
Unified Dark Energy and Dust Dark Matter Dual to Quadratic Purely Kinetic K-Essence
我们考虑一个修正的引力加单标量场模型,其中标量拉格朗日量对称地耦合到由黎曼度量行列式的平方根给出的标准黎曼体积形式(时空积分测度密度),以及另一个以辅助最大秩反对称张量规范场表示的非黎曼体积形式.正如在以前的论文中所示,相关的标量场动力学提供了一个精确的统一描述的暗能量通过动态生成的宇宙学常数,和暗物质作为一个“尘埃”流体与测地线流作为一个隐藏的诺特对称性的结果。在这里,我们通过考虑纯引力作用量的一个非平凡的修正,即f(R)= R - αR^2广义引力来扩展讨论。在导出后一种修正的引力标量场理论的相应的“爱因斯坦框架”有效作用量时,我们发现了明确的对偶性(在弱耦合与强耦合的意义上)统一动力学暗能量和尘埃流体暗物质的原始模型之间,一方面,一个特定的二次纯动力学“k本质”引力物质模型,其耦合常数仅对两个独立参数有特殊的依赖性,另一方面,本文还简要讨论了对偶纯动力学“k-本质”引力-物质模型的正则哈密顿处理和Wheeler-DeWitt量子化。
2016-02-11 gr-qc hep-th
Quantitative Predictions for $f(R)$ Gravity Primordial Gravitational Waves
在这项工作中,我们将开发一个定量的方法来提取预测的原始引力波能谱的$f(R)$重力。我们将考虑两个产生不同现象学的不同模型,一个是纯$f(R)$引力模型,另一个是在辐射和非相对论理想物质流体存在下的陈-西蒙斯修正的无势$k$ -本质$f(R)$引力模型。这两个$f(R)$引力模型是经过精心挑选的,目的是让它们能够以统一的方式描述暴胀和暗能量时代,在这两种情况下都是可行的,并且与最新的普朗克数据兼容。这两个模型也都模仿了$Λ$ -冷暗物质模型,特别是纯$f(R)$模型,只是在后期,但陈-西蒙斯$k$ -本质模型在整个演化过程中的模型辐射统治时代。此外,它们保证了从暴胀时代到辐射、物质支配以及随后到暗能量时代的平稳过渡。使用WKB的方法介绍了相关文献中的西泽,我们推导出公式取决于红移产生的修改后的重力效应,量化的乘法因子,一个“阻尼”在前面的广义相对论波形。为了计算修正重力的影响,这是“阻尼”因素,我们数值求解弗里德曼方程,使用适当的初始条件,并通过引入特定的statefinder量。正如我们所展示的,纯$f(R)$重力引力波能谱略有增强,但仍远低于未来引力波实验的灵敏度曲线。相比之下,Chern-Simons $k$ -essence $f(R)$重力模型引力波能谱得到显著增强,并预测了两个信号,这可以通过未来的引力波实验来验证。
2022-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Amplification of the Primordial Gravitational Waves Energy Spectrum by a Kinetic Scalar in $F(R)$ Gravity
在这项工作中,我们考虑一个组合的理论框架,包括$F(R)$重力和动力学标量场。在所有的宇宙时间里,标量场的动能都超过了它的势,而动能标量势被选择为小的和非平凡的。在这种情况下,我们表明,真空$F(R)$引力的原始引力波能谱显着增强,可以在未来的干涉仪检测。因此,动力标量会显著影响暴胀时代,因为它延长了暴胀时代的持续时间,但也对纯$F(R)$引力原初引力波的能谱产生了全面的放大效应。信号的形式是所有这些理论的特征,因为它基本上是平坦的,并且应该可以从所有未来的引力波实验中检测到广泛的频率范围,除非由于某些未知的物理过程而出现某些未知的阻尼因子。
2022-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark matter and stable bound states of primordial black holes
我们提出了形成原始黑洞引力束缚态的三个原因,称为黑洞,利用牛顿引力和非相对论性量子力学,我们发现了一个纯粹的量子力学质量-黑洞中各组成黑洞不重叠的一种不相容性质。这保证了黑洞象普通物质一样占据空间。黑洞只发出引力辐射,其光谱是与氢原子的性质完全类似。其中一部分光谱位于正在建造的探测器可以到达的区域,这些黑洞将在星系周围形成晕,是当今宇宙中暗物质的重要组成部分,也可能是宇宙中不可见的畴壁的组成部分。
2003-08-17 astro-ph astro-ph.CO gr-qc
Bayesian inflationary reconstructions from Planck 2018 data
我们使用普朗克2018年的极化数据提出了三种非参数贝叶斯原始重建:线性样条原始功率谱重建,三次样条暴胀势重建和尖锐特征的原始功率谱重建。所有这三种方法都有条件地显示出在多极范围$\ell\sim20$到$\ell\sim50$中原始功率谱中的振荡特征的暗示,这在一定程度上保留在边缘化之后。我们发现没有证据表明偏离纯幂律在一个广泛的可观察的窗口($50\lesssim\ell\lesssim2000$),但发现参数化是首选的,能够占缺乏分辨率在大角度尺度由于宇宙方差,并在小角度尺度由于普朗克仪器噪声。此外,晚期宇宙学参数不受这些原始功率谱扩展的影响。这项工作旨在提供背景,并提供普朗克2018年论文中发现的贝叶斯原始重建工作的更多细节。
2019-11-11 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Bypassing the Lyth Bound with Entangled Gravitons: Primordial Signatures and Late-Time Noise
Jagiellonian University(雅盖隆大学)
该研究通过量子纠缠引力子机制,绕过Lyth界限,产生独特的量子印记和引力波噪声增强。
2026-02-24 astro-ph.CO gr-qc
Imprints of primordial gravitational waves with non-Bunch-Davies initial states on CMB bispectra
本文研究非Bunch–Davies初态张量模对原初及CMB双谱的增强,指出在与广义相对论具有相同张量二次、三次算符的理论中该效应不可观测,并给出可被CMB实验探测的替代引力理论。
2023-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar-induced gravitational waves including isocurvature perturbations with lattice simulations
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院理论物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学物理科学学院)
本文通过格点模拟研究标量诱导引力波,探讨等曲率扰动对引力波谱的影响,发现其与纯等曲率和混合初始条件下的结果一致,并揭示早期物质主导时期引力波特性与主导场微物理性质的关系。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Primordial polymer perturbations
我们研究了纯德西特暴胀中原始涨落的产生,其中量子标量场动力学由聚合物(而不是薛定谔)量子化控制。这种量子化方案与圈量子引力中采用的结构有关,但又不同;它修改了聚合物能量标度$M_{\star}$以上的标准结果。我们恢复的尺度不变的哈里森Zel'dovich频谱的模式,波长大于$M_{\star}^{-1}$在开始的通货膨胀。初始波长小于$M_{\star}^{-1}$的模式的原始光谱表现出叠加在标准结果上的振荡。这些振荡的幅度与膨胀哈勃参数$H$与聚合物能量标度的比值成正比。对于$M_{\star}$的合理选择,我们发现,由于宇宙方差的不确定性,在CMB角功率谱中可能无法观察到聚合物效应,但未来的重子声学振荡探测器可能能够直接约束比率$H/M_{\star}$。
2012-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Computations of primordial black hole formation
结果是从广义相对论数值计算的原始黑洞的形成过程中辐射占主导地位的时代的宇宙。生长模式的扰动指定的线性政权和随后的演变,因为它们成为非线性。我们使用一个球对称拉格朗日代码和研究超临界扰动,这继续产生黑洞,和亚临界扰动,其中的超密度最终分散到背景介质。对于超临界扰动,我们证实了以前的工作有关的标度律的结果,但注意到,阈值振幅的扰动,导致黑洞的形成时,采取的初始条件,以代表纯粹的增长模式大幅减少。对于亚临界的情况下,其中一个初始的崩溃是随后的再膨胀,强压缩和稀疏被视为扰动振幅接近阈值。我们还研究了包括真空能量的重要组成部分的效果,并计算了由此产生的变化的阈值和斜率的标度律。
2005-01-31 astro-ph gr-qc
$k$-Inflation-corrected Einstein-Gauss-Bonnet Gravity with Massless Primordial Gravitons
本文研究了$k$ -暴胀修正的Einstein-Gauss-Bonnet理论的暴胀现象。非正则动力学项是已知的生产吉恩不稳定性或超光速的声波速度在上述时代,但我们证明在这项工作中,通过添加高斯-邦纳弦校正,并假设非正则动力学项$ωX^γ$是在二次,可以获得一个鬼自由的描述。要求与最近的GW 170817事件兼容,迫使人们接受标量耦合函数$ξ(ϕ)$的关系式$\ddotξ=H\dotξ$。结果,理论的标量函数被揭示为相互关联的,并且通过为其中一个假设特定的形式,立即指定另一个。在这里,我们假设,一旦高斯-博内耦合被适当地选择,标量势可以直接从运动方程导出,但显然相反的情况也是可行的。结果,进入运动方程的每一项都可以用标量场来表示,并产生了一种相对容易处理的现象学。对于二次动力学项,所得到的标量势在函数上是相当优美的。不同的指数,这导致一个更复杂的解决方案的标量势,仍然是一种可能性,没有进一步研究。我们还讨论了在慢滚和恒滚条件下的非高斯性问题,我们证明了预测的非高斯性的数量是显着增强相比,$k$ -通货膨胀自由Einstein-Gauss-Bonnet理论。
2021-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes from a curvaton scenario with strongly non-Gaussian perturbations
本文研究混合暴胀子-曲率子场景中强非高斯扰动产生原初黑洞的机制,证明在特定参数下可在小尺度产生丰度为1的小行星质量原初黑洞。
2023-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Wave Birefringence in a de Sitter Background with Chern-Simons Coupling
University of South Carolina(南卡罗来纳大学)
该研究探讨了德西特背景中陈-西蒙斯耦合对引力波双折射的影响,揭示了手性修正和宇称破坏性特征,并将陈-西蒙斯场与轴子状暗物质现象学联系起来。
2025-12-26 gr-qc hep-th
One-loop correction to the enhanced curvature perturbation with local-type non-Gaussianity for the formation of primordial black holes
原始黑洞(PBH)是冷暗物质(DM)的候选者之一,它是在辐射主导时代由曲率扰动产生的超密区域坍缩而形成的。在一些相关的暴胀模型中,增强的曲率扰动预计是非高斯的,因此对曲率功率谱的高阶环校正可能是不可忽略的,并且改变了PBH的丰度。本文用二次非高斯参数$F_{\mathrm{NL}}$和三次非高斯参数$G_{\mathrm{NL}}$分别表示局部型非高斯曲率功率谱的单圈修正。在单圈修正为次占优的条件下,我们得到了一个微扰性条件,即$|2cAF_{\mathrm{NL}}^2+6AG_{\mathrm{NL}}|\ll 1$,其中$c$是一个可以在给定模型中显式计算的常数系数,$A$表示增强曲率微扰高斯部分的方差,这样的微扰性条件可以对相关的暴胀模型提供严格的约束.
2022-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Hole Formation in $f(R)=R+αR^2$ Gravity: Perturbative and Non-Perturbative Analysis
The British University(英国大学);Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)(伊玛目穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学)
本文研究了$ f(R)=R+αR^2 $引力模型中引力坍缩和原始黑洞(PBH)形成的机制,通过微扰和半微扰分析探讨了PBH形成阈值$ δ_c $的变化趋势及非线性效应的重要性。
2026-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology of Quadratic Metric-Affine Gravity
我们研究了在宇宙超流体存在的情况下,最一般的宇称保持度量仿射引力理论在挠率和非度量性方面的二次性的宇宙学方面。运动方程是通过改变相对于度量和独立仿射联络的作用而得到的。随后,考虑一个弗里德曼-Lemaitre-Robertson-Walker背景,我们推导出最一般形式的修正弗里德曼方程的完整的二次理论。然后,我们专注于一个特征子情况下,只涉及两个二次贡献的扭转和非度量向量。在这种设置中,研究修改后的弗里德曼方程以及完美宇宙超流体的守恒定律,我们提供了纯膨胀和纯自旋超动量源的精确解。然后,我们讨论了我们的模型的物理后果和扭转和非度规在这个宇宙学设置的突出作用。
2022-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ghost-free, finite, fourth order D=3 (alas) gravity
最近提出的[1]线性+二次曲率引力模型在D=3的正则分析显示其纯四阶导数二次分支作为无鬼(无质量)激发。因此,它既否定了一个旧的不去定理,也是功率计数UV有限的。它也是保角不变的,所以度量是欠定的。虽然2项分支也是无重影的,但如[1]所示,它具有二阶导数,两张量等价物,类似于表面上四阶的二阶标量张量形式,$R+R^2$,作用。这种对应对于纯二次分支是失败的:它是不可约的四阶。
2009-08-13 gr-qc hep-th
Higher Order Corrections to the Primordial Gravitational Wave Spectrum and its Impact on Parameter Estimates for Inflation
我们研究了使用幂级数表达式的原始张量谱的参数估计从未来的直接探测引力波实验的影响。由于CMB和直接检测尺度之间的较大分离,当在CMB尺度下归一化时,由幂级数展开近似的谱可能给出与真实(基准)值的较大偏差。我们推导出的系数的高阶项的扩展到第六阶的框架内的慢滚近似和调查如何以及高阶项的列入提高了分析预测的频谱振幅与数值结果比较。使用幂级数表达式,我们认为未来的约束,预计从直接检测实验的膨胀引力波背景的膨胀参数,并表明,截断的高阶项可能导致不正确的评估参数。我们提出了两个例子模型,一个二次混沌暴胀模型和混合暴胀和曲率模型与四次暴胀潜力。
2011-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Purely Virtual Particles in Quantum Gravity, Inflationary Cosmology and Collider Physics
本文综述了纯虚粒子的概念及其在量子引力、原初宇宙学和对撞机物理中的应用。假粒子,或“fakeon”,它介导的相互作用,而不出现在传入和传出的状态,可以通过一个新的物理学引入。重整化与父欧几里德几何学的重整化一致,而么正性则来自光谱光学恒等式,它可以通过代数运算导出。物理粒子和赝子理论的经典极限由普通拉格朗日量加厄米特量、微非因果和微非定域自相互作用描述。量子引力传播引力子、大质量标量场(暴胀子)和大质量自旋2的假子,并导致一个约束的原始宇宙学,它预言了$0.4\lesssim 1000r\lesssim 3.5$窗口中的张量与标量比$r$。作为一个宇宙RG流的通货膨胀的解释,使我们能够计算的扰动谱的高阶外尔平方项的存在。在标准模型之外的新物理学模型中,赝粒子避开了各种唯象学的界限,因为它们比正常粒子受到的约束更少。自我能量的再确认表明,不可能太接近假峰。预期可观察到相关峰值不确定性(等于伪像宽度除以2)。
2022-03-04 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmological scalar and tensor perturbations with a scalar field: quadratic-order effective energy-momentum tensor
该研究针对含暴胀标量场的引力扰动,推导了暴胀慢滚阶段二阶有效能量-动量张量在三种规范下的表达式,揭示了其标量、张量模式部分在不同波长极限下的强度差异。
2025-10-01 gr-qc hep-th
Primordial Black Hole Formation in Non-Minimal Curvaton Scenario
本文在非最小曲率子场景中研究原初黑洞形成,利用非线性PDF计算PBH丰度,发现非高斯性可近似为局部二次形式,并指出大非高斯极限与超慢滚动暴胀的PDF相似。
2023-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial perturbations in a non singular bouncing universe model
我们构造了一个简单的非奇异宇宙学模型,其中目前观察到的膨胀阶段之前的收缩。这是在纯广义相对论的框架下,通过辐射流体和具有负能量的自由标量场来实现的。我们计算了在这种弹跳模型中产生的标量微扰的功率谱,发现在与流体动力学微扰相关联的量子场的初始真空态假设下,这导致谱指数n=-1。适用于此反弹模型的匹配条件推导和示出的情况下,是不同的急剧转变。我们发现,如果我们的反弹过渡可以顺利地连接到一个缓慢收缩的阶段,那么由此产生的功率谱将尺度不变。
2002-03-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Improved model of large-field inflation with primordial black hole production in Starobinsky-like supergravity
本文在 Starobinsky-like 超引力中提出一种大场暴胀模型,通过标量扰动功率谱的小尺度峰值产生约 $10^{17}$ g 的原生黑洞,可作为暗物质候选,并计算了诱导引力波的能量密度分数与频率。
2024-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
High-order Primordial Perturbations with Quantum Gravitational Effects
本文在{ \em一致渐近近似}的框架下,系统地研究了由量子引力效应引起的具有非线性色散关系的高阶原初微扰.由于这些效应,模态函数的运动方程通常具有多个转折点。在获得与不同类型的转折点相关联的不同区域中的任何阶的解析近似解之后,我们将它们与第三个相匹配。按照这个顺序,误差小于$0.15\%$。显式地导出了原张量和标量微扰的功率谱的一般表达式。我们还研究了量子引力修正的反作用的影响,并确保暴胀持续足够长的时间,以解决潜在的问题,如平坦性,视界和引力。然后,我们研究了观测相关的光谱的各种特征。特别是,在对量子引力基本理论的能量标度的适度假设下,我们已经证明了量子引力效应可以显著改变张量和标量功率谱之间的比值,从而提供了一种自然机制来缓解观测和某些暴胀模型之间的紧张关系,包括具有二次势的暴胀模型。
2016-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on neutrino density and velocity isocurvature modes from WMAP-9 data
我们使用WMAP 9年和其他CMB数据来约束宇宙学模型,其中原始扰动具有绝热和(可能相关的)中微子密度(NDI),中微子速度(NVI)或冷暗物质密度(CDI)等曲率分量。对于NDI和CDI,我们使用的现象学方法,其中原始扰动参数化的振幅在两个尺度,和一个慢卷两个字段的通货膨胀的方法,其中慢卷参数作为主要参数。对于NVI,我们只使用现象学的方法,因为很难想象它与通货膨胀的联系。我们发现,在NDI和NVI的情况下,更大的等曲率分数允许比相应的模型与CDI。对于不相关扰动,原始NDI(NVI)分数的上限在k = 0.002 Mpc^{-1}时为24%(20%),在k = 0.01 Mpc^{-1}时为28%(16%)。对于最大相关(与扰动相关)扰动,NDI分数的上限为3.0%(0.9%)。对于NDI(NVI)模,非绝热对CMB温度变化的贡献可以高达10%(-13%)。贝叶斯模型比较有利于纯绝热初始模式的混合原始绝热和NDI,NVI,或CDI扰动。与纯绝热模型相比,混合模型(不相关NDI)的赔率最多为1:3.4。对于现象学的一般相关混合模型,几率约为1:100,而慢滚方法导致1:13(NDI)和1:51(CDI)。
2013-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of purely classical gravity for inflationary tensor modes
我们讨论的影响,纯粹的经典,而不是量子,引力理论的引力波频谱产生的通货膨胀。我们发现,一个积极的原始引力波的检测将不再足以确定在这种情况下的膨胀的规模-即使是高尺度的膨胀模型可以绕过观测的限制,由于大的不确定性,在初始的经典振幅的张量模式。
2014-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum state of interacting primordial inhomogeneities: de-squeezing and decoherence
RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)(理化学研究所交叉理论与数学科学中心);Graduate School of Science and Engineering, Saga University(佐贺大学理工学研究科);Department of Physics, Saga University(佐贺大学物理系)
本文研究了相互作用对原初扰动量子态的影响,发现相互作用导致纯度和压缩参数降低,并抑制量子相关性,强调不能仅通过纯度变化判断相关性性质。
2025-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pure Chromo-Natural Inflation: Signatures of Particle Production from Weak to Strong Backreaction
本文研究纯自然暴胀模型与SU(2)规范场耦合,揭示从弱到强反作用转变,产生丰富引力波峰和原初黑洞,为未来探测器提供目标。
2025-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph