The Inflaton that Could : Primordial Black Holes and Second Order Gravitational Waves from Tachyonic Instability induced in Higgs-$R^2$ Inflation
希格斯粒子自耦合的运行可能导致早期宇宙学中的许多现象。在本文中，我们介绍了一种情况下，希格斯运行诱导转弯的轨迹通过一个区域的快子质量，导致时间的快子增长的曲率功率谱。希格斯粒子引起的这种效应留下了原始黑洞和随机引力波形式的现象，拟议中的GW天文台将能够在不久的将来进行探测。
2022-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Primordial Black Holes and secondary gravitational waves generated from inflation with solo/multi-bumpy potential
众所周知，在早期宇宙的暴胀过程中，特别是当暴胀场具有一些非平凡的特征，可以打破慢卷条件时，会产生原始黑洞（PBH）。在这项研究中，我们研究了一个玩具模型的通货膨胀与颠簸的潜力，其中有一个或多个颠簸。我们确定了多凸点势在小尺度范围内可以产生多峰功率谱，从而可以预测不同质量范围内原初黑洞的产生。我们还考虑了球形和椭圆形坍缩形成PBH的两种可能性。最后，我们讨论了由二阶线性标量微扰产生的标量诱导引力波。
2022-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Primordial Black Holes as Dark Matter through Higgs Criticality
我们研究了旁观者希格斯场的动力学，它在膨胀过程中随机地演变到失控不稳定边缘的近临界轨道上。我们表明，它的波动不会产生足够丰富的原始黑洞（PBH）的暗物质，也不会产生显着的二阶引力波。首先，我们表明，希格斯粒子产生更大的波动CMB规模比PBH规模，本身是一个不去一个可行的PBH方案。然后，我们跟踪超视界扰动非线性通过再加热使用Δ N形式主义，以表明它们不会被转换为大曲率波动。无论对标准模型的希格斯场进行任何微调，还是为了防止无限逃逸而修改希格斯势，我们的结论都是成立的。
2020-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Primordial Black Holes from Higgs Vacuum Instability: Avoiding Fine-tuning through an Ultraviolet Safe Mechanism
我们最近提出了这样一个想法，即我们宇宙中的暗物质是由标准模型希格斯在暴胀过程中产生的原始黑洞形成的，这要归功于标准模型希格斯势在$10^{11}$ GeV量级上产生的不稳定性。从这个意义上说，暗物质不需要任何超越标准模型的物理学，尽管该机制需要微调，以避免希格斯粒子过度进入危险的AdS真空。我们展示了如何通过将希格斯粒子与质量为$\gg 10^{11}$ GeV的非常重的标量耦合来自然地避免这种微调，该标量稳定了深紫外线中的电势，但保留了标准模型内建立的机制的基本特征。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes and secondary gravitational waves from chaotic inflation
混沌暴胀在68% CL处与观测约束不一致。在这里，我们表明，在非正则动力学项的峰值函数的增强机制，不仅有助于混沌模型$V(ϕ)=V_0ϕ^{1/3}$满足在大尺度上的观测约束，但也提高了原始标量功率谱的7个数量级在小尺度上。增强的曲率扰动可以产生不同质量的原初黑洞和不同峰值频率的次级引力波。我们还表明，曲率扰动的非高斯性对太初黑洞的丰度和标量诱导次级引力波的能量密度影响不大。
2021-06-28 gr-qc
Primordial black holes and secondary gravitational waves from k/G inflation
在$10^{-12}\ M_\odot$周围的质量范围内，大部分暗物质由原始黑洞（PBH）组成的可能性是一个非常有趣的话题。为了产生具有该质量的PBH，原始标量功率谱需要在尺度$k\sim 10^{12}\ \text{Mpc}^{-1}$下增强到0.01的量级。增强的功率谱也产生了在兆赫波段的大的次级引力波。唯象的δ函数功率谱通常用于讨论PBH和次级引力波的产生。基于G和k膨胀，我们提出了一种新的机制，通过引入一个非正则动力学项$[1-2G(ϕ)]X$，使函数$G(ϕ)$具有一个峰值，从而在小尺度下增强功率谱.远离峰值，$G(ϕ)$是可以忽略的，我们恢复通常的慢卷膨胀，这是由宇宙微波背景各向异性观测的约束。在峰值附近，慢卷式通货膨胀瞬时转变为超慢卷式通货膨胀。功率谱的增强可以通过一般势来获得，并且不需要对$G(ϕ)$中的参数进行微调。次级引力波的能谱$Ω_{GW}(f)$具有特征的幂律行为$Ω_{GW}(f)\sim f^{n}$，可以用脉冲星定时阵和天基引力波探测器进行检验。
2020-04-24 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes and secondary gravitational waves from natural inflation
讨论了在自然暴胀过程中非正则动力学项具有峰值函数的增强机制下，原初黑洞暗物质的产生和标量诱导次级引力波的产生.我们明确地表明，原始曲率扰动的功率谱可以增强在$10^{12}$ Mpc $^{-1}$，$10^{8}$ Mpc $^{-1}$和$10^{5}$ Mpc $^{-1}$通过调整模型参数。在增强的原初曲率扰动下，我们发现了PBH DM的产生，其峰值质量分别在$10^{-13}\ M_{\odot}$、地球质量和恒星质量附近，以及标量诱导引力波（SIGW）的产生，其峰值频率分别在mHz、$10^{-6}$ Hz和nHz附近.质量标度为$10^{-13}\ M_{\odot}$的PBH可以构成几乎所有的DM，并且相关的SIGW可以通过天基引力波天文台进行检验。
2022-05-07 gr-qc
Higgs vacuum metastability in primordial inflation, preheating, and reheating
目前对希格斯玻色子玻色子质量和汤川耦合的测量表明，有效希格斯势在普朗克尺度以下发展出不稳定性。如果暴胀的能量标度与大统一尺度一样高，希格斯场的暴胀量子涨落很容易破坏标准电弱真空的稳定性，产生大量的AdS畴。如果引入相对较大的非最小希格斯引力耦合或暴胀子-希格斯耦合，则可以避免暴胀过程中的这种不稳定。这种耦合产生了一个大的有效质量项，可以提高有效希格斯势，抑制希格斯场的真空涨落。然而，在原始暴胀之后，这种有效质量迅速下降，并且非最小的希格斯引力或暴胀-希格斯耦合可以通过参数共振引起希格斯场的大波动，从而在预热阶段产生AdS畴。此外，热涨落的希格斯场不能忽略在进行再加热时期。我们讨论了在膨胀，预热和再加热过程中的希格斯真空波动，并表明，希格斯亚稳性问题是严重的，除非暴胀子势的能量尺度远低于大统一体尺度。
2016-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring the NANOGrav Signal and Planet-mass Primordial Black Holes through Higgs Inflation
本研究利用希格斯暴胀模型产生的标量诱导引力波解释NANOGrav信号，并预测行星质量原初黑洞的存在，可统一解释太阳系第九行星及微引力透镜事件。
2024-05-31 astro-ph.CO gr-qc
NANOGrav signal and LIGO-Virgo Primordial Black Holes from the Higgs field
我们证明了NANOGrav信号可以来自具有非正则动力学项的Higgs场，它是标量诱导的引力波。在我们的模型中产生的标量诱导引力波也可以被空间引力波观测站探测到。原始黑洞与恒星质量，可以解释LIGO-Virgo事件也产生。因此，NANOGrav信号和LIGO-Virgo事件中的BH都可能起源于Higgs场。
2022-06-02 gr-qc
Primordial black holes and secondary gravitational waves from string inspired general no-scale supergravity
在一般的无标度超引力暴胀模型中研究了原初黑洞暗物质的形成和标量诱导次级引力波的产生。通过在Kähler势中加入一个指数项，暴胀子经历了一个超低速滚动的周期，小尺度下的原始功率谱的振幅增强到$\mathcal{O}(10^{-2})$ .原始曲率扰动的增强功率谱可以具有尖锐和宽峰。在我们的模型中可以产生一个宽质量范围的PBH，和伴随的SIGW的频率范围从纳赫兹到千赫。我们展示了四个基准点，其中生成的PBH质量约为$\mathcal{O}(10^{-16}M_{\odot})$、$\mathcal{O}(10^{-12}M_{\odot})$、$\mathcal{O}(10^{-2}M_{\odot})$和$\mathcal{O}(10^{2}M_{\odot})$。质量在$\mathcal{O}(10^{-16}M_{\odot})$和$ \mathcal{O}(10^{-12}M_{\odot})$周围的PBH可以构成几乎所有的暗物质，伴随的SIGW可以被即将到来的天基引力波天文台探测。此外，伴随恒星质量PBH形成的SIGW可以用来解释由北美纳赫兹天文台探测到的纳赫兹波段的引力波随机GW背景，并可以由未来的干涉引力波天文台进行测试。
2021-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from Higgs inflation with a Gauss-Bonnet coupling
原始黑洞（PBH）可能是今天所有或部分暗物质密度的来源。暴胀提供了一种机制，用于在暴胀子场$ϕ$的速度迅速减小到0的时间周期的存在下生成PBH的种子。本文计算了在Gauss-Bonnet（GB）修正的Higgs暴胀过程中产生的曲率微扰的原初功率谱，其中暴胀子场不仅与引力有非最小耦合，而且还有GB耦合.对于一个标量GB耦合表现出快速的变化，在通货膨胀期间，我们表明，曲率扰动充分增强的外观的一个有效的潜在$V_{\rm eff}(ϕ)$包含的结构的平台型，凹凸型，和他们的中间类型。我们发现对于这三种类型的$V_{\rm eff}(ϕ)$，存在着PBH可以构成所有暗物质的参数空间。特别是，具有凸点和中间类型的模型产生了与最近普朗克关于与宇宙微波背景观测相关的尺度的数据一致的原始标量和张量功率谱。该性质归因于以下事实：与其中$ΔN_c$通常超过10的数量级的平台型相比，在$V_{\rm eff}(ϕ)$的凸块区域周围获得的e折叠$ΔN_c$的数量可以小到几个。
2023-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes and scalar induced gravitational waves from Higgs inflation with non-canonical kinetic term
通过引入非最小耦合，解决了K/G膨胀中的势约束问题。在这种背景下，希格斯场成功地驱动了令人满意的宇宙微波背景观测的暴胀，同时增强了小尺度下的曲率扰动，这反过来又解释了原生黑洞（PBH）和标量诱导引力波（SIGW）。然后，我们揭示了非正则动力学耦合函数的影响，更详细地研究其观测约束。此外，我们还给出了与光速传播项有关的单光子波导积分核的规范不变量表达式。最后，研究了非高斯效应对PBH丰度和SIGW的影响。我们发现，非高斯性使PBH更容易形成，但它对SIGW的能量密度的影响是可以忽略的。
2023-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Accounting for scalar non-Gaussianity in secondary gravitational waves
众所周知，在小尺度上，原始标量扰动的增强通过产生二阶张量扰动而产生可检测的次级引力波（GW）振幅。这些随机的引力波被认为带有原始非高斯性的印记。标量双谱，通常是在模型中产生的通货膨胀导致显着的二次GW是非平凡的和高度规模依赖。在这项工作中，我们提出了一种方法来考虑这种一般的尺度依赖的标量双谱所产生的暴胀模型中的谱密度的计算次级GW。利用这种方法，我们计算了由正则标量场驱动的两个特定暴胀模型中标量双谱对次级引力波振幅的贡献。我们发现，这些非高斯的贡献可以是高度依赖于模型，必须始终考虑到，而估计的二次GW的总振幅。除了所考虑的模型，我们强调，讨论的方法是强大的，从双谱的形状的假设和推广早期的方法在文献中采用。我们认为，这种方法的占标量双谱将有助于在未来的计算产生较大幅度的标量非高斯性随着大量的次级GW的异国情调的模型。
2022-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes within Higgs hybrid metric-Palatini approach
University of Mohammed first（穆罕默德一世大学）
本文基于Higgs混合度量-帕拉廷模型研究原初黑洞的产生及作为暗物质的可能贡献。
2025-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Secondary Gravitational Wave Signatures from 5D Rotating Primordial Black Holes in the Dark Dimension
Hubei Polytechnic University（湖北理工学院）；University of Ioannina（约阿尼纳大学）
研究五维旋转原始黑洞作为暗物质候选者的暗维度场景，探讨其蒸发动力学及引力波背景，预测信号在LISA和DECIGO/BBO的灵敏度范围内，验证量子引力和额外维度物理。
2026-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Hole production in Critical Higgs Inflation
原始黑洞（PBH）自然产生于近拐点单场暴胀的曲率功率谱中的高峰值，并且可能构成今天宇宙中暗物质的主要组成部分。在这封信中，我们探讨了一个广泛的PBH的可能性，形成在临界希格斯暴胀（CHI）的模型，其中近拐点是有关的临界值的RGE运行的希格斯自耦合$λ(μ)$和它的非最小耦合到重力$ξ(μ)$。我们发现，对于广泛的模型参数，在物质光谱中的半圆形峰出现在足够小的尺度，它通过了所有的约束条件，从大尺度结构的观测。预测的大尺度宇宙微波背景光谱与普朗克2015年的数据一致，并且具有相对较大的张量标量比，可能很快就会被B模式偏振实验检测到。此外，功率谱中的宽峰给出了质量范围$0.01 - 100\,M_\odot$内的近似对数正态PBH分布，这可以解释LIGO合并事件，同时通过所有现有的PBH观测约束。LISA或PTA也可以探测到来自未解黑洞双星合并的引力波的随机背景。此外，CHI模型的参数在$2σ$范围内与LHC及其运行中测得的Higgs参数是一致的。未来对PBH质谱的测量可以让我们获得关于希格斯粒子在远高于EW尺度的能量下耦合的补充信息，从而限制标准模型之外的新物理。
2017-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations in the New Higgs Inflation
我们研究了新希格斯暴胀阶段产生的宇宙学扰动。在新希格斯暴胀中，希格斯玻色子与爱因斯坦张量动力学耦合，只有三个微扰自由度，一个标量和两个张量（引力波），在暴胀期间传播。标量扰动被发现匹配的最新的WMAP-7年的数据内标准模型希格斯参数。原始的引力波虽然以超光速传播，但也与目前的数据一致。最后，我们估计的新希格斯暴胀的希格斯质量，光谱指数和振幅的原始标量微扰的参数值，表明该理论的幺正性界限没有被违反。
2010-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing small-scale non-Gaussianity from anisotropies in acoustic reheating
我们给新的约束小规模的非高斯原始曲率扰动的各向异性在声学再加热。不同温度的局部热平衡或局部动力学平衡系统的混合产生局部平均温升，其与光子扩散尺度中的温度扰动阻尼的平方成比例。这样的二次温度扰动是无法区分的标准温度扰动线性来自原始曲率扰动，因此应该是次显性相比，标准的。通过研究二次微扰的自功率谱和与标准微扰的互功率谱，我们发现了原始曲率微扰的小尺度高阶关联函数（连通的非高斯部分和不连通的高斯部分）.这仅仅是因为这些功率谱来自具有非线性参数（例如$f_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$）的原始曲率扰动的高阶关联函数，因为二次温度扰动是二阶效应。因此，$l(l+1)C^{TT}_l\simeq 6\times 10^{-10}$在大尺度上的观测结果给出了一个鲁棒的和普遍的上界的小尺度非高斯原始曲率扰动。
2015-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black holes and Higgs stability
我们研究了原始黑洞对标准电弱真空中AdS区域经典成核速率的影响。我们发现，过渡到新的真空，其特征的成核率的指数抑制的能量势垒，可以显着减少在黑洞的背景。为了确定原始黑洞的存在是否与标准模型或其扩展中的高温或高密度下的希格斯势的形式相容，需要进行精确的分析。
2016-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Enhancement of primordial curvature perturbations in $R^3$-corrected Starobinsky-Higgs inflation
本研究系统分析带$R^3$修正的Starobinsky-Higgs暴胀模型，发现其可符合宇宙微波背景观测且产生多频段独特信号，还提出多观测探针互补方案以探测增强的原初曲率扰动并探讨探测前景。
2025-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes Dark Matter and Secondary Gravitational Waves from Warm Higgs-G Inflation
本文研究了暖Higgs-G暴胀模型中耗散效应导致曲率扰动功率谱增强，从而生成可作为暗物质的原初黑洞及可探测次级引力波，且该场景满足沼泽地等猜想。
2024-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Decoding the phases of early and late time reheating through imprints on primordial gravitational waves
原始引力波（GW）携带着宇宙最早期动力学的印记。随着各种GW探测器被提议在宽范围的频率上工作，人们非常期望原始GW的观测可以为我们提供一个前所未有的窗口，以了解在膨胀和再加热期间的物理操作。在这项工作中，我们仔细研究的制度上的原始GWs今天观察到的光谱再加热的影响。我们考虑的情况下，其中的阶段再加热所描述的状态方程（EoS）参数的突然过渡到辐射的统治，以及一个场景，其中有一个逐渐变化的有效EoS参数的辐射由于微扰衰变的暴胀。我们表明，微扰衰变的暴胀导致振荡的光谱GW，这，如果观察到，可能有助于我们破译更精细的方面的再加热机制。我们还研究了由于可能由一个异国情调的，非规范的，标量场驱动的一个简短的时代所产生的二次阶段的再加热的影响。有趣的是，我们发现，对于适当的值的EoS参数管理的第二阶段的再加热，GW可以建议由最近的NANOGrav观测的强度。最后，我们讨论了我们的分析的更广泛的影响。
2021-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermal effect on primordial black holes in standard Higgs minimum double-well potential
我们尝试了一种新的方案，将最小标准模型中的Higgs场与热效应的统计物理结合起来。通过在FRW度量框架下引入随机微分方程，得到了一个与暖膨胀模型类似但又不完全相同的模型。利用前人对双势Fokker-Planck方程的研究，发现在特定质量下，原始黑洞（PBH）的丰度占主导地位，质量极大或极小的PBH几乎被排除在外.另外，在此框架下，我们还采用了两种扰动模型，一种是对称性破缺模型，另一种是随机共振模型。前者可能会增加PBH的产生概率，而后者可能会增加和减少概率。最后，我们还讨论了扩展到其他模型的可能性。
2019-05-04 gr-qc
An Effective Theory for Higgs Inflation
本文在希格斯暴胀的有效场论框架下，通过高维算符引入量子修正以放大曲率扰动，提出两个模型既能符合CMB观测，又能产生小行星质量原初黑洞并解释全部暗物质。
2025-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity and Secondary Gravitational Waves from Primordial Black Holes Production in $α$-attractor Inflation
研究了暴胀产生原初黑洞过程中的非高斯性和次级引力波。在我们的工作中，我们专注于$α$ -吸引子暴胀模型，其中暴胀子势中的微小凸起在某些尺度上增强了曲率扰动的幅度，从而导致不同质量尺度的PBH产生。我们实现了计算程序BINGO，计算不同三角形配置下的非高斯参数。我们的研究表明，在这种设置中，非高斯性得到放大显着的等边形状周围的标量扰动的功率谱经历了急剧下降的尺度。这些非高斯性的印记可以在对应于BBN和$μ$ -失真事件的尺度中探测，或者在更小的尺度中探测，并且在未来的观测中检测到这样的签名可以证实我们的模型用于生成PBH的想法或者排除它。此外，我们研究了在这个框架下的次级GWs，并表明，在我们的模型中，目前的分数能量密度的峰值是在不同的频率，这取决于模型参数的$Ω_{\rm GW0} \sim 10^{-8}$。这些结果在某些频率下处于某些GWs探测器的敏感区域内，因此我们模型的观测兼容性可以通过这些探测器即将获得的数据来评估。我们进一步估计了不同频率区间上的诱导GWs谱的倾斜度，并证明了在这些频率区间上诱导GWs谱服从幂律关系$Ω_{\rm GW0}\sim f^{n}$。
2022-08-30 gr-qc hep-ph hep-th
Baryogenesis from Primordial CP Violation
提出一种新机制，利用三希格斯双态模型中标量在CP破坏暴胀中产生的不对称性，经电弱瞬子转化为重子不对称性。
2024-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mechanism of primordial black holes production and secondary gravitational waves in $α$-attractor Galileon inflationary scenario
在新的框架下，即$α$ -吸引子Galileon暴胀（G-暴胀）模型，研究了原初黑洞的产生过程。在我们的框架中，我们将Galileon函数取为$G(ϕ)=G_{I}(ϕ)\left(1+G_{II}(ϕ)\right)$，其中$G_{I}(ϕ)$部分是由其原始非正则框架中的$α$ -吸引子暴胀情景激发的，它确保了模型在CMB尺度下与普朗克2018年的观测结果一致。部分$G_{II}(ϕ)$被调用，以增强曲率扰动在一些较小的尺度，从而导致PBH的形成。通过微调模型参数，我们找到了三个参数集，成功地产生了足够大的峰值的曲率功率谱。我们发现，这些参数集产生PBH的质量${\cal O}(10)M_\odot$，${\cal O}(10^{-5})M_\odot$，和${\cal O}(10^{-13})M_\odot$，可以解释LIGO事件，超短时尺度的微透镜事件OGLE数据，和周围的$0.98\%$目前的暗物质（DM）的宇宙内容，分别。此外，我们研究了二次引力波（GW）在我们的设置，并表明，我们的模型预计其目前的分数能量密度的峰值为$Ω_{GW0} \sim 10^{-8}$的所有三个参数集，但在不同的频率。这些预测可以很好地位于一些GWs探测器的灵敏度区域内，因此我们的模型的兼容性可以根据未来的数据进行评估。我们进一步估计了不同频段内包含的GWs频谱的倾斜度，并证实了在这些频段内，频…
2021-10-12 astro-ph.CO gr-qc
Effects of the Axion Through the Higgs Portal on Primordial Gravitational Waves During the Electroweak Breaking
本文研究电弱破缺后轴子通过希格斯门户产生的短时动能主导时期对原初引力波能谱的影响，发现能谱主要取决于这些短时动能主导时期发生的次数。
2023-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Progress in Higgs inflation
本文综述了Higgs暴胀理论的最新进展，重点介绍了Higgs- $R^2$暴胀、原初黑洞产生和$R^3$项。
2021-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Planck constraints on Higgs modulated reheating of renormalization group improved inflation
在RG改进的暴胀宇宙学的框架下，我们研究了一个可以解释为Higgs场的标量场的动力学。这个模型的背景轨迹可以提供足够的暴胀e折叠和一个优雅的出口到辐射占主导地位的阶段。我们研究了通过标准模型希格斯玻色子产生原初曲率扰动的可能性。这可以通过使用调制再加热机制在微调参数选择下实现。在这个模型中，原始的非高斯性预计是相当大的。虽然受到新发布的普朗克CMB数据的严格限制，但该模型提供了对撞机和早期宇宙物理学之间潜在的有趣联系。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Different effects of the Lorentz and Gaussian bump functions on the formation of primordial black holes and secondary gravitational waves
College of Physics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学物理学院）；School of Physics Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理科学学院）；Key Laboratory of Aerospace Information Materials and Physics (NUAA), MIIT（工业和信息化部航空航天信息材料与物理重点实验室（南航））
本文研究了洛伦兹和高斯突起函数对原初黑洞和引力波形成的影响，发现洛伦兹突起能更有效地增强功率谱并产生更多原初黑洞，同时产生更高能量密度的引力波。
2026-01-22 astro-ph.CO gr-qc
Implications of the detection of primordial gravitational waves for the Standard Model
原始引力波的探测不仅对我们理解早期宇宙学有着非凡的意义，而且在没有新物理进入希格斯不稳定标度以下的假设下，还将对标准模型参数提供重要的约束。我们研究了由此产生的顶夸克质量和强耦合常数的界限，讨论了它们的理论不确定性和它们对其他参数变化的鲁棒性。
2019-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes in Matter-Dominated Eras: the Role of Accretion
我们认为，在物质主导的时代，像一个很可能遵循通货膨胀的结束，二次陨石坑和吸积到一个最初的过密扰动的作用。我们表明，原始黑洞可能通过后塌缩吸积，即吸积到一个初始的超密度的崩溃还没有引起一个原始的黑洞。吸积也可能是导致原始黑洞质量以数量级增长的原因，直到物质主导时代的结束。
2022-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Conformal Higgs
本文研究标准模型的最小无标度 $U(1)_{\rm D}$ 扩展，发现其过冷一阶相变可大量产生原初黑洞（PBHs），质量受 QCD 催化限制上限为月球质量，能解释 HSC 透镜异常、全部暗物质及 511 keV 谱线，并分析了引力波信号的探测性与信号稀释效应。
2025-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Secondary CMB temperature anisotropies from magnetic reheating
空间波动的原始磁场（PMF）在复合之前在视界深处消散时会不均匀地重新加热宇宙。这样的能量注入变成了额外的光子温度扰动。我们研究了由这种机制引起的次级宇宙微波背景（CMB）温度各向异性，我们称之为{ \it不均匀磁再加热}。我们发现，它可以为我们提供保偏光纤与由$b_{\rm NL}$参数化的原始曲率扰动之间的非线性耦合的信息，这对于探索保偏光纤的产生机制具有重要意义.事实上，通过使用当前的CMB观测，我们得到了一个上限的非线性参数为$\log (b_{\rm NL} (B_λ/{\rm nG})^2) \lesssim {-36.5n_{B} - 94.0}$与$B_λ$和$n_{\rm B}$是磁场振幅平滑过$λ=1\; {\rm Mpc}$规模和谱指数的PMF功率谱，分别。我们的约束比以前基于未来CMB谱畸变各向异性测量的预测强得多，因为不均匀的磁再加热覆盖了更广泛的尺度范围，即，$1\; {\rm Mpc}^{-1} \lesssim k\lesssim 10^{15}\; {\rm Mpc}^{-1}$。
2019-11-27 astro-ph.CO gr-qc
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
NANOGrav Hints on Planet-Mass Primordial Black Holes
本文提出NANOGrav探测到的引力波随机背景可由暴胀后尘埃期的峰值曲率扰动诱导的次级引力波解释，并预言行星质量原初黑洞的大量存在，可解释OGLE超短时标微引力透镜事件。
2023-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observable tensor-to-scalar ratio and secondary gravitational wave background
在本文中，我们将强调一个简单的真空能量主导的拐点暴胀如何匹配当前的宇宙微波背景辐射数据，并预测大的原始张量标量比，$r \sim \mathcal{O}(10^{-3}-10^{-2})$，可观察到的二阶引力波背景，这可能是从未来的实验，如DECi-hertz干涉仪引力波天文台（DECIGO），激光干涉仪空间天线（eLISA），宇宙探测器（CE）和大爆炸天文台（BBO）。
2017-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Minimal Explanation of the Primordial Cosmological Perturbations
我们概述了宇宙学中原始密度扰动的新解释。零维场是粒子物理学标准模型的最小补充：如果希格斯偶线是突现的，它们会在不引入任何新粒子的情况下抵消真空能量和两个外尔反常。此外，这种抵消解释了为什么有三代基本粒子，包括RH中微子。我们展示了零维场的量子零点涨落如何产生尺度不变的高斯绝热密度扰动。我们用标准模型耦合计算了原始扰动的振幅，得到了与大尺度观测一致的结果。在两个关键的理论假设下，我们计算的振幅和倾斜度都与观测值一致，没有自由参数。
2023-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes and secondary gravitational waves from generalized power-law non-canonical inflation with quartic potential
该研究在广义幂律非正则暴胀框架下，利用四次势产生原初黑洞和次级引力波，满足观测及沼泽地准则，并通过调整参数解释LIGO-VIRGO、OGLE及暗物质现象。
2024-02-07 gr-qc
Missing one-loop contributions in secondary gravitational waves
本研究发现宇宙学扰动诱导的次级引力波中存在缺失的单圈阶贡献，通过三阶微扰展开推导其超视界标度不变负修正特性，结合LIGO/Virgo相关标量峰参数，指出该效应可能使宇宙微波背景尺度张量功率谱最多降35%，或导致无法观测极化B模。
2022-10-31 astro-ph.CO gr-qc
Inflation with two-form field: the production of primordial black holes and gravitational waves
提出two-form field粒子在inflation中间阶段由inflaton背景运动触发的宇宙学情景，生成原初黑洞作为暗物质并产生可被天基激光干涉仪探测的次级引力波。
2023-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Gauge Invariance of Secondary Gravitational Waves
该研究通过基于索末菲判据的边界条件滤波方法，解决了次级引力波能量密度的规范依赖问题，实现了规范不变性，并为绝热与等曲率扰动提供统一框架。
2025-05-30 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Wave Probe of Primordial Black Hole Origin via Superradiance
该研究以随机引力波背景为探针，结合超辐射不稳定性产生的次成分，探究原初黑洞形成机制，分析累积背景特征对相变参数的依赖并给出基准案例结果。
2024-04-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Standard model Higgs field and hidden sector cosmology
我们考虑的情况下，暴胀场衰减占主导地位的一个隐藏的暗物质（DM）部门。通过研究标准模型（SM）Higgs场在暴胀过程中的典型行为，我们导出了原始张量标量比$r$与DM等曲率扰动$β$的振幅之间的关系。我们考虑了不同的膨胀历史，发现如果宇宙在暴胀后是辐射或物质主导的，那么未来对原始DM等曲率的发现将排除所有这种类型的简单场景，因为从希格斯粒子产生可观测的$β$是不可能的，而不违反$r$的边界。从另一个角度看，希格斯场一般不会对暴胀子和DM都位于解耦扇区的模型构成威胁。然而，这并不一定是早期动能主导的时代的情况，因为希格斯粒子可以产生相当大的$β$。我们还讨论了为什么希格斯粒子不能在大尺度上观察到的曲率扰动源在上述任何情况下，但如何场仍然可以在小尺度上的曲率扰动的主要来源。
2019-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extra-tensor-induced origin for the PTA signal: No primordial black hole production
针对脉冲星计时阵列探测到的随机引力波背景，提出其源于度规扰动外的额外伴随张量场的新解释，规避了传统标量诱导方案中原初黑洞过量产生的问题。
2023-10-03 astro-ph.CO gr-qc
Exact Primordial Black Strings in Four Dimensions
提出了四维有效弦论的一个解，它可以解释旋转的黑色宇宙弦。它是由三维黑洞张量构造而成的，用Kalb-Ramond轴子扩展，具有平坦的方向。的物理解释的解决方案进行了讨论，特别注意的轴子，这是发现发挥的作用非常相似的希格斯场。最后指出，该解表示弦世界表上的精确WZWN $σ$模型，对于逆弦张力$α'$中的所有阶。
1993-03-10 gr-qc hep-th
Black holes from a Higgs-like field in the radiation era
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；Rikkyo University（立教大学）
该研究采用数值相对论方法，探究辐射时代类希格斯场涨落穿越势垒形成黑洞的演化，发现其存在两阶段演化及亚、超临界两种分支，最终形成由辐射吸积决定增长的原初黑洞。
2026-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Unified approach to secondary effects on the CMB B-mode polarization
本文发展了一种系统的、统一的方法来估计宇宙微波背景（CMB）极化的所有可能的二次（即非原生）非线性效应，称为视程曲线积分方法。在这种方法中，极化光子的玻尔兹曼方程被重写为沿着受扰宇宙中的精确测地线的视线积分，而不是线性阶CMB计算中使用的背景宇宙中的测地线。该方法解决了在光子自由流场中求解具有非线性引力效应的Boltzmann方程组的困难，从而将CMB透镜的标准重映方法统一为求解具有非线性碰撞效应的Boltzmann方程的直接方法。在本文中，我们推导公式：（i）包括所有的非线性效应;（ii）可以处理扩展的源，如再电离后的贡献。它提供了一个坚实的框架，讨论可能的系统在标准估计的CMB透镜的重映射方法。作为一个明确的演示，我们估计的次级B模功率谱引起的所有前景引力效应：透镜，红移，时间延迟，发射角，和偏振旋转效应。我们正确地定义这些效应，使它们没有任何重叠，也没有忽略任何效应。然后，我们表明，这些影响只给出了0.001-0.01%的数量级的校正标准透镜诱导的B-模式功率谱的和谐$Λ$冷暗物质模型。我们的结果证实了在即将到来的CMB实验中使用重映射方法的可靠性，该实验旨在探测张量标量比为$r \sim 10^{-3}$的原始引力波。
2021-09-10 astro-ph.CO gr-qc
Lectures on Gravitational Wave Signatures of Primordial Black Holes
本讲义围绕原初黑洞相关的宇宙学引力波展开，系统讲解标量诱导引力波的基本特征、待核查性质与现存问题，并通过习题和公开代码活动帮助读者独立开展计算。
2023-07-13 astro-ph.CO gr-qc
