Model Independent Prediction of the Spectral Index of Primordial Quantum Fluctuations
暴胀宇宙学最重要的成就之一是预言了标量曲率宇宙学涨落的功率谱偏离标度不变性。这种倾斜被理解为描述暴胀暗能量主导时代的准德西特经典状态方程的结果。在这里,根据以前的工作,我们发现了偏离的标度不变性的量子费舍尔信息相关的德西特真空标量量子旁观者模式。这就产生了一个纯粹的量子宇宙学的倾斜与一个很好的定义依赖于能量尺度。这种量子倾斜的印记,在一个规模依赖的能量不确定性的旁观者模式。该模型独立的能量不确定性的有效准德西特描述唯一地设置在所有能量尺度的有效准德西特参数。特别地,在以几乎恒定的$ε$为特征的慢滚状态中,光谱指数的量子Fisher -模型无关-预测是$(1-n_s) = 0.0328$($n_s=0.9672$)。此外,量子宇宙学倾斜的能量标度依赖性意味着在高于CMB标度的能量下存在宇宙学相变,其中倾斜从红色变为蓝色。这强烈地表明存在一个预暴胀阶段,其中有效标量子作为正常的相对论性物质贡献于光谱指数,并且功率谱的相应增长可以导致小质量原始黑洞形式的暗物质。导致这些预言的量子宇宙学倾斜的来源和特征是由de Sitter真空态的纠缠特征决定的。
2021-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial magnetic fields in the $f^{2}FF$ model in large field inflation under de Sitter and power law expansion
我们使用的$f^{2}FF$模型来研究的原始磁场(PMF)的产生的背景下的大场膨胀(LFI),所描述的潜在的,$V \sim M ϕ^{p}$。我们计算的所有可能的值的模型参数下的de Sitter和幂律展开的磁和电的光谱。我们表明,尺度不变的PMF没有得到LFI的慢滚近似的一阶,如果我们施加的约束$V(ϕ=0)\sim 0$。或者,如果放松这些约束,则可以生成尺度不变PMF。相关的电场能量可以低于膨胀的能量密度,$ρ_{\rm{Inf}}$,对于同动波数范围,$ k > 8 \times 10^{-7} \rm{Mpc^{-1}}$和$ k > 4 \times 10^{-6} \rm{Mpc^{-1}}$在de Sitter和幂律(PL)展开中。此外,它可以在范围$N > 51$、$p<1.66$、$p >2.03$、$l_0 > 3 \times 10^5 {M_{\rm{Pl}}}^{-1} (H_i < 3.3 \times 10^{-6} M_{\rm{Pl}})$和$M > 2.8 \times 10^{-3} M_{\rm{Pl}}$上下降到$ρ_{\rm{Inf}}$以下。所有上述范围都符合观测限制。
2016-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Hole Remnants as Dark Energy and an Instability of De Sitter Space towards Power-Law Accelerating Expansion
从黑洞信息损失悖论的讨论开始,我们认为普朗克质量的原始黑洞残余物(PBHRs),如果它们存在的话,是一个可信的候选人暗能量。我们称之为PBHR模型。我们还发现了de Sitter空间对幂律加速膨胀空间的不稳定性、宇宙学常数的时间依赖性以及由此产生的度规形式,并提出这是de Sitter空间的主要不稳定性。我们推测,一个类似的不稳定性不会影响空间来源的PBHRs。我们发现,PBHR模型满足$β$的上限,宇宙的质量在PBH的形成时间的分数,为一个公平的范围内的初始PBH质量。我们得到的信息,目前的引力波背景,由于在我们的方案PBH。
2019-04-06 gr-qc
Primordial dark energy from a condensate of spinors in a 5D vacuum
我们探讨的可能性,宇宙的膨胀可以驱动的旋量是免费的相互作用的5D相对论真空上定义的扩展德西特时空是黎曼平坦的凝聚。额外的坐标被认为是非紧的。在额外坐标上作静态叶理化后,我们得到了描述暴胀宇宙的有效四维de Sitter展开。我们发现这里研究的旋量凝聚体可能是解释早期宇宙中暗能量存在的一个有趣的候选者。我们所讨论的暗能量密度,随着暴胀膨胀的演化,被注入更小的亚视界尺度。
2013-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On dilaton solutions of de Sitter inflation and primordial spin-torsion density fluctuations
本文给出了Einstein-Cartan介子暴胀de Sitter宇宙学的四类精确解。第一类是用无质量介子的状态方程代替Gasperini以前所用的非极化费米子流体得到的。当介子受到自旋的约束时,我们得到了排斥引力。第二种和第三种解分别代表了辐射时代的大质量夸克,具有大质量的势和扭转扭结,最后是自旋的尘埃本文还根据COBE数据得到的原始温度涨落计算了原始自旋密度涨落。温度涨落也可以根据暴胀过程中产生的引力波的近似平坦谱和介子质量与哈勃常数成正比的结果计算。这一结果与COBE数据一致。这一思想也被用来计算自旋密度涨落。在暴胀时代的扭转密度。
1999-06-19 gr-qc
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
Greybody factors for non-minimally coupled scalar fields in Schwarzschild-de Sitter spacetime
本文计算了四维Schwarzschild-de Sitter时空中非最小耦合标量场的灰体因子。特别是,我们证明了零角动量灰体因子一般趋于零,在零频率的限制,如频率平方,如果有非零耦合的标量曲率。这与最小耦合的情况相反,其中灰体因子已知倾向于有限常数。我们还研究了Schwarzschild-de Sitter时空中非最小耦合无质量标量场的霍金辐射,提出了广义吸收截面的概念,并研究了它的性质.
2013-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Universe's Primordial Quantum Memories
我们提供了一个非常一般的论点,表明宇宙必须保持其量子记忆的时代比$60$ e折叠之前结束的通货膨胀。问题是,增强记忆存储容量的通用系统表现出记忆负担的现象。由于其普遍性,这种效应必须适用于德西特,因为后者由于其吉布斯-霍金熵而具有最大的记忆存储容量。德西特记忆中编码的原始信息模式最初消耗的能量很少。然而,由于吉本斯-霍金蒸发,图案的记忆负担随着时间的推移而增加,并且越来越多地对蒸发过程产生反作用。在有限的时间之后,记忆负担变得无法忍受,德西特量子断裂。如果暴胀在它的量子破裂时间之前不久就结束了,那么原始记忆模式的印记就可以被观察到。这为宇宙的开端提供了一个质的新型窗口,一种宇宙量子头发。
2018-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial SdS universe from a 5D vacuum: scalar field fluctuations on Schwarzschild and Hubble horizons
本文研究了在有效的四维Schwarzschild-de Sitter(SdS)度规下早期暴胀宇宙中暴胀子场的标量场涨落。我们得到了一个重要的结果:零级涨落谱在Schwarzschild尺度上与标量场质量$M$无关,而在宇宙学尺度上则与质量有关.然而,在一阶展开中,谱依赖于暴胀子质量,并且振幅与黑洞(BH)质量$m$成线性关系。
2010-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves in Running Vacuum Cosmologies
我们研究了引力波在非奇异平坦宇宙学中的宇宙学产生,该宇宙学由$ρ_Λ\equivρ_Λ(H)$描述的“运行真空”能量密度提供动力,$ρ_Λ\equivρ_Λ(H)$是一种可能与弯曲时空中量子场论中的重整化群方法相关的唯象表达式。该模型可以被解释为Perico等人(Phys. Rev. D { \bf 88},063531,2013)最近讨论的一类的特定情况,其在宇宙演化发生在两个极端的de Sitter阶段(早期和晚期de Sitter阶段)之间的意义上被称为完整的。{The导出了引力波方程,并对原始de Sitter阶段以来的含时部分进行了数值积分。产生的引力子谱也与标准计算进行了比较,其中通常假设从早期德西特到辐射相的突然跃迁。结果表明,除了在更高的频率($ν\gtrsim 100$ kHz)外,引力子的随机背景与宇宙和谐模型加暴胀理论所预言的非常相似.这种“运行真空”宇宙学的显著特征,结合拟议中的高频引力波探测器和CMB偏振(B模式)的测量,可能会提供一个新的窗口,以面对更传统的膨胀模型。
2016-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Spacetime correlators of perturbations in slow-roll de Sitter inflation
研究了准de Sitter时空背景中的两点关联函数和自关联函数。对于大的分离,两点关联函数表现出几乎尺度不变性,而对于短距离的自关联函数需要标准重整化。我们研究了两点关联函数的变形,以使自关联函数在重合时平滑匹配。相应的角功率谱的评估在萨克斯-沃尔夫制度的低多极。保持尺度不变性,但是$C_{\ell}$的幅度可以以非平凡的方式改变。
2014-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial massive gravitational waves from Einstein-Chern-Simons-Weyl gravity
研究了Einstein-Chern-Simons-Weyl引力场中de Sitter暴胀过程中宇宙学扰动的演化。原始大质量引力波由一个标量、两个矢量和四个张量圆偏振模组成。我们证明了在超视界极限$z\to 0$中,矢量功率谱像横向质量矢量一样迅速衰减。在这个极限下,来自大质量张量模的功率谱迅速衰减,导致传统的张量功率谱。此外,我们发现,在$m^2 \to 0$的限制(保持Weyl平方项只),矢量和张量功率谱消失。这意味着它们的功率谱不是引力产生的,因为它们(矢量和张量)与扩展的德西特背景解耦,这是共形不变性的结果。
2014-08-05 gr-qc hep-th
Primordial gravitational waves from conformal gravity
研究了在共形引力场中de Sitter暴胀过程中产生的宇宙学扰动的演化。原初引力波由矢量模和张量模组成。我们得到的常矢量和张量功率谱似乎是正确的,因为共形引力是不变的保角变换下的麦克斯韦动力学项。
2014-07-02 gr-qc hep-th
Production of Primordial Gravitational Waves in Teleparallel Gravity
该研究在扩展远平行引力框架下,分析两种暴胀背景中真空涨落、张量各向异性两类源产生的原初引力波,对比广义相对论结果,推导通解并研究其能量密度与谱特征。
2023-08-16 gr-qc
Casimir effect for massless minimally coupled scalar field between parallel plates in de Sitter spacetime
研究了无质量最小耦合标量场的Casimir效应。得到了de Sitter时空的一个明确的解答并进行了分析。宇宙学意义的结果进行了讨论。
2011-01-13 gr-qc hep-ph hep-th
Large Logarithms from Quantum Gravitational Corrections to a Massless, Minimally Coupled Scalar on de Sitter
本文考虑了最简单规范下de Sitter背景下无质量最小耦合标量场有效场方程的单引力子环修正。我们发现一个大的时间对数的方法冻结在晚些时候,但没有修正的feze-in振幅。我们还发现了一个大的空间对数(在大的距离)的点源产生的标量势,这可以解释使用重整化群与一个更高的衍生物的counterterterterms视为曲率依赖的场强重整化。我们将讨论这些结果如何设置一个项目的阶段,包括量子引力修正源干扰的有效字段和观察者测量它,以清除规范的依赖。
2022-03-15 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
A quantisation procedure in the presence of an initial Kasner singularity: primordial gravitational waves from triaxially anisotropic pre-inflation
在本文中,我们讨论了宇宙学张量扰动在Kasner-de Sitter时空作为(预)暴胀模型的量子化。在这样的各向异性背景下的量子化已经被认为是有问题的,基于以下事实:初始卡斯纳奇点,其中空间各向异性爆炸,导致扰动的有效频率平方的发散,这使得依赖于绝热真空状态的存在的标准量子化过程不可执行。在这里,问题的一个重要方面是,确定场的量子谱的能力受到限制。没有它的知识,人们甚至不能选择物理上有利的状态,如德西特的邦奇-戴维斯真空。我们在这里认为,这个困难可能会被规避,如果只有一个时期,即使是时间,在奇点后,某些绝热条件的字段得到满足和标准程序的第二个量子化可以进行的框架内的WKB近似。我们表明,我们的处方确定量子能谱是有用的,在三轴各向异性Kasner-de Sitter背景中的原始引力波的物理意义的预测。我们证实,在短波长尺度下,原初引力波的谱和方向分布与de Sitter暴胀相同,即尺度不变和各向同性.
2019-04-04 gr-qc
Massless Minimally Coupled Fields in De Sitter Space: O(4)-Symmetric States Versus De Sitter Invariant Vacuum
重新讨论了无质量最小耦合标量场的de Sitter不变性问题。形式上,它是可能的,以构建一个德西特不变的状态,在这种情况下,提供的零模式的字段被适当量化。在这里,我们认为这种状态在物理上是可以接受的,在这个意义上,物理观测值可以计算并有一个合理的解释。特别地,我们利用这个真空导出了一个新的结果:对于一个不破坏德西特不变性的量子态,沿着测地线观测者时空路径的两点上的场的平方差随观测者的真时线性增长。此外,我们使用Hadamard形式计算的能量动量张量的重整化期望值,无论是在O(4)不变的艾伦和Follaci介绍的状态,并在de Sitter不变的真空。我们发现O(4)不变量情形下的真空能量密度比de Sitter不变量情形下的真空能量密度大。
1993-05-16 gr-qc hep-th
A discrete nonetheless remarkable brick in de Sitter: the "massless minimally coupled field"
在过去的十年里,对德西特时空物理学的兴趣一直在快速增长。除了暴胀理论中假设存在的“德西特周期”,宇宙加速膨胀的观测证据(解释为正的宇宙学常数或“暗能量“或某种形式的“精华”)引发了物理学界的大量关注。一种特殊的德西特场称为“无质量最小耦合场”(mmc),它在暴胀模型和德西特引力场的构造中起着重要的作用。在[1]中提出了一种mmc场的协变量子化方法,即Krein-Gupta-Bleetman量子化。在这次演讲中,我们将回顾这种结构,并解释这种场在德西特时空中无质量自旋2场的结构中的相关性。
2009-01-14 gr-qc hep-th
Quasi-normal modes of black holes in scalar-tensor theories with non-minimal derivative couplings
研究了一类位移对称Horndeski理论中渐近反de Sitter黑洞的准正规模,其中引力标量与Einstein张量微分耦合.时空不同于精确的Schwarzschild-anti-de Sitter,导致准正规模的有效势不同,谱也不同。我们数值计算这个频谱的无质量的测试标量耦合最小的度量,和非最小的引力标量。我们发现了与广义相对论中发现的Schwarzschild-anti-de Sitter黑洞有趣的不同之处。
2017-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pre-Inflationary Bounce Effects on Primordial Gravitational Waves of $f(R)$ Gravity
在这项工作中,我们将研究一个可能的前暴胀的情况下,我们的宇宙和这可能是如何实现的$f(R)$引力。具体地说,我们将介绍一种情况,在这种情况下,宇宙在前暴胀时代收缩,直到达到最小幅度,随后膨胀,慢慢进入一个缓慢的准德西特暴胀时代。这种暴胀前的反弹避免了宇宙奇点,并且在准德西特暴胀阶段之前和之后的时代,近似满足弦论激发的标度因子对偶性$a(t)=a^{-1}(-t)$。我们研究了$f(R)$的哪些近似形式可以实现这样一个非奇异的前暴胀情形,其准de Sitter补丁由$R^2$引力描述,从而保证了从暴胀中退出.此外,由于在弦论中,大爆炸前的情景会导致引力波能谱的整体放大,我们详细研究了产生暴胀前非奇异反弹的$f(R)$引力的这一观点。正如我们所展示的,在$f(R)$引力情况下,原始引力波背景的能谱也被放大,但是缺点是放大太小而不能被未来的高频干涉仪检测到。因此,我们得出结论,在单标量场理论的情况下,$f(R)$引力不能产生可检测的随机引力波和标量和高阶曲率项的协同理论可能是必要的。
2021-12-05 gr-qc hep-th
De Sitter ground state of scalar-tensor gravity and its fluctuation with dust
本文给出了标量-张量引力场的一个精确de Sitter解,其中非最小耦合标量沿一个非定常势滚动。在此基础上,在标量-张量引力框架下探讨了一个充满尘埃的FRW宇宙。由唯一的非最小标量诱导的有效暗能量可以是精粹样的,幻影样的,更重要的是,可以跨越幻影鸿沟。本文展示了标量-张量引力即使只有一个标量也具有丰富多样的性质。
2010-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Implications of the primordial anisotropy for a scalar field with non-minimal kinetic coupling
考虑各向异性背景下具有与重力非极小耦合的运动项的标量场。各种潜在的标量场被认为是。通过显式的例子,我们显示了如何各向异性可以改变的标量场的动力学与各向同性的背景相比。
2014-07-21 astro-ph.CO gr-qc
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
The Initial State of a Primordial Anisotropic Stage of Inflation
我们调查的可能性,在早期宇宙的暴胀时期之前的原始阶段的强各向异性。特别是,我们专注于这种最简单的模型,其中的时空是由一个非奇异的卡斯纳解决方案,迅速演变成一个各向同性的德西特空间,所谓的卡斯纳-德西特解决方案。在这种情况下,最初的大爆炸奇点被视界所取代。我们表明,这个度量的扩展到视界后面的区域包含一个类时奇点,这将是可见的宇宙观测者。这使得不可能有一个可靠的预测量子态的宇宙学扰动在该地区的利益。在本文中,我们考虑的可能性,这个卡斯纳-德西特宇宙是作为一个量子隧穿过程的结果,有效地取代了视界后面的区域由各向异性的母真空态,即一个$1+1$维时空紧在一个内部平坦的环面,$T_2$,我们把它的形式${de Sitter}_2 \times T_2$或${Minkowski}_2 \times T_2$。作为理解这种各向异性初始状态的影响的第一近似,我们计算在这些背景中的无质量标量场的功率谱。在这两种情况下,频谱在小尺度上收敛到各向同性尺度不变形式,并且仅在最大可能尺度上存在重要偏差。我们发现,从$M_2 \times T_2$的解压缩方案导致抑制和轻微各向异性的功率谱在大尺度上,这可能与目前的CMB数据中存在的一些异常。另一方面,具有$dS_2 \times T_2$母真空的宇宙的光谱在大尺度上呈现出与观测不一致的能量增强。
2015-06-18 gr-qc hep-th
Primordial perturbations from inflation with a hyperbolic field-space
我们研究了最近提出的基于双曲场空间的超膨胀的原始扰动。在前人的工作中,我们证明了在暴胀背景几乎是de Sitter的情况下,由负曲率支持的场空间角动量改变了背景动力学,定性地增强了标量场的涨落.在这篇工作中,我们确认并推广了基于多场暴胀中宇宙学扰动的标准方法的分析。在背景水平上,为了量化与de Sitter的偏离,我们引入了慢变参数,并表明通常不能驱动通货膨胀的陡峭电位可以驱动通货膨胀。在线性微扰水平上,我们得到了原始曲率微扰的功率谱,并将谱倾斜和谱运行用慢变参数表示。我们表明,幂律型势的超暴胀已经被最近的普朗克观测排除,而指数型势的指数为单位的顺序可以与观察一致的功率谱而言。我们还认为,在一个简单的$D$膜膨胀的背景下,超膨胀需要指数大的双曲额外的维度,但质量的卡鲁扎-克莱因引力子可以保持相对较重。
2017-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial fluctuations in the warm inflation scenario with a more realistic coarse - grained field
我研究了一个半经典的方法,在以前的作品介绍了暖膨胀的情况。在这项工作中,我定义了一个新的粗粒场与抑制因子G的物质场的波动。这个场描述了现在可观测的宇宙尺度上的物质场波动。的物质场的波动的功率谱进行了分析,德西特和幂律展开的宇宙。对谱指数的约束给出了对德西特展开中的物质场的质量的约束和对宇宙的幂律展开中的摩擦参数的约束。
2000-01-07 gr-qc
Quantum fluctuations in planar domain-wall space-times: A possible origin of primordial preferred direction
研究了平面畴壁对暴胀过程中无质量标量场量子涨落的引力效应。通过得到de Sitter空间中标量场方程的精确解,证明了畴壁的引力效应破坏了原初功率谱的转动不变性,而不影响平移不变性.旋转破坏的强度由一个无量纲参数$β$决定,它是两个物理参数的函数,畴壁表面张力$σ$和宇宙学常数$Λ$。在小$β$的极限下,原始功率谱的旋转破坏的主导效应是标度不变的。
2012-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation including collapse of the wave function: The quasi-de Sitter case
描述宇宙结构的种子从完美的各向同性和均匀宇宙中出现的精确物理机制,还没有被标准版本的暴胀模型完全解释。为了克服这一缺点,D. Sudarsky和他的合作者提出了一个建议:自我诱发崩溃假说。在这个方案中,暴胀子波函数的客观坍缩是导致所有尺度上的不均匀性和各向异性的原因。在以前的论文中,该提案是用几乎精确的de Sitter时空近似的背景,导致一个完美的标度不变的功率谱。在本文中,我们考虑了一个完整的准de Sitter展开,并计算了三种不同选择的自诱导坍缩的原始功率谱。考虑准德西特背景,使我们能够区分偏离一个确切的尺度不变的功率谱,这是由于包括崩溃的假设。这些偏差也不同于标准的暴胀模型与运行谱指数的预测。并与最新观测资料所推荐的原始功率谱和CMB温度涨落谱进行了比较。从这项工作中进行的分析,可以看出,本文中分析的大多数崩溃计划是可行的候选人来解释目前的观测CMB波动谱。
2015-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Greybody factors for Spherically Symmetric Einstein-Gauss-Bonnet-de Sitter black hole
研究了高维球对称Einstein-Gauss-Bonnet-de Sitter黑洞中标量场的灰体因子。我们推导出灰体因子解析的最小和非最小耦合标量场。此外,我们还详细讨论了灰体因子与角动量数、非最小耦合常数、时空维数、宇宙学常数和Gauss-Bonnet系数等参数的关系.我们发现非最小耦合会抑制霍金辐射,而高斯-博内耦合会增强辐射。
2018-05-05 gr-qc hep-th
$S$-Matrix and Anomaly of de Sitter
$S$ -重力矩阵公式不包括de Sitter真空。特别是,这对弦论来说是有机的。$S$ -矩阵约束是由一个反常的量子破裂时间正比于引力和/或弦耦合的倒数值。由于这一点,德西特可以满足有效真空的条件,只有在牺牲平凡化的引力子和闭弦$S$矩阵。在非零引力和弦耦合下,de Sitter被粒子$1/N$效应所变形,类似于QCD中的Witten-Veneziano机制,具有$N$色.在这幅图中,爱因斯坦引力的$S$ -矩阵公式,如弦论,消除了一个突出的宇宙学难题。我们讨论了可能的观测签名,这是特别有趣的理论与大量的粒子物种。即使标准暴胀子涨落可以忽略不计,物种也可以将原始量子印记增强到潜在的可观测水平。
2020-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes generated by the non-minimal spectator field
在本文中,我们提出了一个模型,其中观众场非最小耦合到暴胀子场和观众场的扰动在小尺度上的功率谱显着增强的尖锐功能的形式的非最小耦合。在暴胀结束时或之后,观众场的扰动转化为曲率扰动,导致原初黑洞(PBH)的形成。例如,我们考虑了三种产生质量函数峰值在$\sim10^{-12}M_\odot$并代表宇宙中所有冷暗物质的PBH的唯象模型,发现由曲率微扰产生的标量诱导引力波可以被未来的星载引力波探测器如太极、天琴和LISA探测到。
2023-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraint on the Mass of Primordial Black Holes from the Value of the Cosmological Constant
最近有人提出,宇宙学常数是一个新的物理变量,它的变化与黑洞产生的辐射有关。利用这一考虑,并通过将原始黑洞模拟为史瓦西-德西特黑洞,我们限制了到目前为止蒸发的原始黑洞的总质量,估计为1.624 × 10^24太阳质量。
2009-06-24 gr-qc
Trace-anomaly driven inflation in $f(T)$ gravity and in minimal massive bigravity
我们探讨了在修正引力中的痕量异常驱动的暴胀。结果表明,在$T^2$遥平行引力中,尽管准de Sitter暴胀发生在$R^2$引力中,但de Sitter暴胀仍能发生.此外,我们研究了痕量异常对通货膨胀的影响。结果表明,在$f(T)$重力场中,由于迹异常的存在,de Sitter暴胀可以终止,而在高阶导数重力场中,由于迹异常的存在,de Sitter暴胀可以在较小的参数范围内实现,并且由于迹异常的存在,de Sitter暴胀将终止.本文研究了$T^2$重力和$R^2$重力(均考虑迹线异常)中deSitter膨胀的不稳定性。此外,我们还研究了最小质量双引力中的痕量反常驱动暴胀,其中大质量引力子的贡献是负的宇宙学常数。它表明,德西特通货膨胀可以发生,并持续足够长的时间。
2014-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal surfaces and entanglement entropy in anti-de Sitter space
根据Ryu和Takayanagi,共形场论(CFT)中的纠缠熵通过AdS/CFT对应关系与体中最小表面的面积相关联。我们研究了这种计算反德西特(AdS)空时空全息对偶的CFT真空情形下的纠缠熵的全息几何方法。也就是说,我们研究的最小曲面的边界上的球域在无穷远的双曲空间,这代表了一个时间片的AdS时空。我们考虑两个球面域的一般位置:两个不相交的域,重叠的域,和接触的域。在所有这些情况下,我们找到了最小曲面的显式表达式和面积的重整化表达式。我们还研究了嵌入到完整的AdS时空的最小表面,我们发现,对于一个适当的选择的静态Killing向量,我们可以模拟一个动态的情况下,“撕裂”的最小表面时,它是跨越的域彼此远离。
2014-06-30 gr-qc hep-th
Non-minimal coupling influence on the deviation from de Sitter cosmological expansion
本文研究了广义标量张量引力中的宇宙暴胀模型,认为它是广义标量张量引力偏离de Sitter动力学的一个原因.在所提出的方法框架内,得到了宇宙动力学的精确方程和宇宙学扰动的参数.
2018-10-09 gr-qc
Primordial Gravitational Waves in non-Minimally Coupled Chromo-Natural Inflation
我们考虑类轴子粒子通过Chern-Simons项耦合到SU(2)规范扇区驱动的暴胀。这种情况被称为色球自然膨胀,与CMB的观测结果相矛盾。为了弥补这一事实,并保持对称性和有趣的引力波现象所表现出的模型,我们探讨了非最小耦合的轴子暴胀的爱因斯坦张量。我们确定的参数空间区域对应于一个可行的宇宙学在CMB尺度。我们还强调了一个大的手征引力波信号在小尺度的可能性。这对于引力波干涉仪来说是特别有意义的。
2023-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation in Non-de Sitter Background with Coherent States
我们利用建立在初始非德西特模上的激发相干态,研究了原初标量涨落谱的修正。非德西特模式实际上是暴胀子场方程的渐近解[JHEP 09(2014)020]。我们建立了激发相干态的非德西特模式,尽管缺乏相互作用的拉格朗日,我们发现一个非零的一点函数。结果表明,激发deSitter模产生的原初非高斯性既依赖于时间,也依赖于背景时空。在普朗克初始定时,它是非常小的$(\leq{10}^{-24})$量级,这一点已被最近的单场暴胀观测所证实,但它在当前的时代里正在增长。此外,我们在首阶的结果与一般初始状态的结果相似,并且在dS极限下导致标准结果[JCAP 1202(2012)005]。我们将表明,非dS模式及其产生的频谱是更有用的过去的时间限制。
2016-03-15 gr-qc
Strong Cosmic Censorship in Charged de Sitter spacetime with Scalar Field Non-minimally Coupled to Curvature
通过研究与曲率非极小耦合的标量场的演化,研究了Reissner-Nordstrom-deSitter(RN-dS)黑洞的稳定性和强宇宙监督.我们发现当耦合参数为负时,RN-dS黑洞经历不稳定性。当耦合参数为非负时,不稳定性消失。随着耦合参数的增大,强宇宙监督的破坏发生在较大的临界电荷比处。但是这种临界电荷的增加被宇宙学常数的增加所抑制。与最小耦合情形不同,当标量场与曲率非最小耦合时,近极值黑洞中可能存在$β\ge1$。宇宙学常数的增加可以使$β\ge1$满足更小的耦合参数值。$β\ge1$的存在意味着所得到的曲率可以连续地穿过柯西视界。
2019-05-23 gr-qc hep-th
Fluctuations and non-Gaussianity in de Sitter spacetime from holographic entanglement entropy
利用dS/CFT对应中的纠缠,我们证明了一个4维de Sitter时空在体中的涨落。我们计算了纠缠熵的涨落,它与由视界半径的涨落所指示的大块时空的几何结构发生反作用。波动的方差由$G_N$抑制并乘以$H_{dS}^2$。因此,它在原始时代将更加重要,在那里它也被德西特几何很好地描述。我们还表明,波动的分布也是偏斜的局部非线性参数是在$f_{NL}\sim\mathcal{O}(1)$的顺序,我们提出的概率密度函数与校正高达$σ_Φ^3$。
2021-06-29 gr-qc hep-th
Power Spectrum with Auxiliary Fields in de Sitter Space
利用辅助场和(激发)de Sitter解,研究了早期宇宙中标量场原初涨落的标准功率谱。辅助场是场方程的负范数解,如图所示,在固定的边界条件下,利用这些状态会导致没有任何无穷大的有限功率谱。功率谱是由de Sitter解在某些修正下确定的,从这个观点来看,时空对称性没有被破坏。对功率谱的调制是$ (\frac{H}Λ)^{2} $阶,其中$ H $是哈勃参数,而$ Λ$是能量标度,例如,普朗克尺度。
2014-05-15 gr-qc hep-th
Nonsingular Schwarzschild-de Sitter Black Hole
我们结合自然界中最大曲率尺度和最小曲率尺度的概念来构造一个非奇异的Schwarzschild-de Sitter黑洞。我们提出了一个精确的解决方案的范围内的二维量子引力。对于一系列参数,该解在径向坐标的大值处接近施瓦茨希尔德-德西特,渐近地接近具有恒定最小曲率的德西特度量,而当径向坐标接近零时,接近最大常曲率光滑时空。这个时空是测地线完备的,并且一般具有一个黑洞视界和一个宇宙视界。
2018-11-07 gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianity from the DBI Galileons
我们研究原始的波动过程中产生的通货膨胀的DBI Galileons,这是扩展的DBI行动,产生二阶场方程的一类模型的动机。这类模型以类似于K-暴胀的方式推广了DBI Galileons。在慢变近似下,我们从首阶曲率扰动的双谱计算原始非高斯性。我们发现,估计的等边型非高斯,$f_{\rm NL} ^{equil}$,可以应用到测量的原始双谱的振幅,即使在存在的伽利略项,虽然它给出了一个略有不同的动量依赖K-膨胀模型。对于DBI Galileons,我们发现了$-0.32 /c_s^2 < f_{\rm NL} ^{equil} < -0.16/c_s^2$,并且当$c_s$远小于1时,可以得到大的原始非高斯性.在G-暴胀模型中,de Sitter解是在没有任何势能的情况下获得的,非线性参数由$f_{\rm NL}^{equil} = 4.62 r^{-2/3}$给出,其中$r$是张量与标量之比,对模型给出严格的约束。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum entanglement in de Sitter space from Stringy Axion: An analysis using $α$ vacua
本文从冯诺依曼测度出发,通过计算de Sitter纠缠熵,研究了量子纠缠现象。为此目的,我们考虑一个二分量子场论设置存在的轴子起源于${\bf Type~ II~B}$弦理论。在${\bf SO(1,4)}$对称性下,我们认为初始真空是CPT不变的非绝热$α$真空态,它是由实单参数族表征的。为了实现这种技术,我们使用了一个${\bf S^2}$,它将德西特分为两个外部和内部子区域。首先,我们对Bunch-Davies真空态的解进行Bogoliubov变换,导出了$α$真空态的开图中轴子的波函数。此外,我们通过跟踪外部区域的贡献来量化密度矩阵。利用这个结果,我们导出了纠缠熵R $\acute{e}$ nyi熵,并解释了原初宇宙关联中的长程量子效应。我们还比较了Bunch-Davies真空和广义$α$真空的结果,结果表明当参数$α$非零时,量子纠缠和长程效应更大.最重要的是,我们推导出的$α$真空的结果提供了在原始宇宙学中产生非零纠缠熵的必要条件。
2019-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Four-point Correlator in Multifield Inflation, the Operator Product Expansion and the Symmetries of de Sitter
研究了宇宙学扰动来源于光标量场而非暴胀子的多场暴胀模型。我们利用算子乘积展开和de Sitter时期的部分对称性来描述压缩极限下的非高斯四点相关器。我们指出,它的贡献,从内在的非高斯性的光场在视界交叉可以大于通常研究的超视界尺度上产生的贡献,它具有不同的形状。我们的研究结果表明,在研究原始NG对真实观测的影响时,需要特别注意,例如暗物质晕的聚集。
2012-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Conformal Invariance, Dark Energy, and CMB Non-Gaussianity
除了简单的标度不变性之外,由暗能量主导的宇宙自然会产生具有完全共形不变性的关联函数。这是由于德西特空间的某些三维切片的共形群与德西特等距群SO(4,1)之间的数学同构。在标准的均匀各向同性宇宙模型中,原始密度扰动产生在一个长的真空能量占主导地位的de Sitter阶段,在de Sitter空间中的平面空间部分的嵌入诱导共形不变的扰动谱和明确的预测的非高斯CMB双谱的形状。在密度涨落是在德西特视界上产生的情况下,视界嵌入的共形不变性意味着对天空中CMB非高斯性的角相关性有一个不同但也相当确定的预测。双谱的每一种形式都是德西特空间的对称性所固有的,在这个意义上,与特定的模型假设无关。每一个都不同于单场慢卷暴胀模型的预测,后者依赖于破坏德西特不变性。我们提出了标量引力扇区中CMB涨落的量子起源于在没有慢滚暴胀子场的情况下产生这些非高斯性的共形反常,并论证了共形不变性也导致了标量和张量功率谱的谱指数之间的关系n_S-1=n_T的期望.确认这一预测或检测的非高斯相关性的CMB的共形不变性预测的双谱形状函数之一,可以用来建立原始密度波动的物理起源和区分不同的宇宙学真空暗能量的动力学模型。
2012-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum energy fluctuations, the induced cosmological constant and cosmological reconstruction in non-minimal modified gravity models
在具有常标量场的de Sitter背景下,得到了非最小标量修正引力的单圈有效作用量,并计算了相应的诱导宇宙学常数.结果表明,非最小修正引力下的量子效应可能诱导早期de Sitter宇宙,即使这种解在经典水平上不存在.经典重建的理论提出了这样一种方式,所产生的理论有一个宇宙学的解决方案,统一早期的通货膨胀与后期的加速。
2009-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological models with Yang-Mills fields
研究了SU(2)杨-米尔斯场的宇宙学模型。针对一个具有最小耦合杨-米尔斯拉格朗日量的具体模型,提出了相应的重构程序,该拉格朗日量包含任意二阶项和四阶项的函数.结果表明,具有最小耦合的模型没有de Sitter解,对于任何非平凡的二阶项的功能。为了得到de Sitter解,我们研究了一个非极小耦合的杨-米尔斯场引力模型。结果表明,即使在没有宇宙学常数项的情况下,具有非最小耦合的模型实际上也有de Sitter解。
2012-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial magnetic fields in theories of gravity with non-minimal coupling between curvature and matter
宇宙中磁场的存在是不容置疑的。从恒星到星系团的所有尺度都可以观测到它们。然而,这些领域的起源仍然是谜。据信,在某些条件下,磁场种子可能是由暴胀产生的。这种可能性是分析的背景下,另一种引力理论与曲率和物质之间的非最小耦合。我们发现,通过解决方案的广义麦克斯韦方程组的背景下,非极小模型,一般慢卷暴胀的情况下,低再加热温度,$T_{RH}\simeq10^{10}$ GeV,所产生的磁场可以兼容的观测在大尺度上,$λ\sim 1 Mpc$。
2022-05-24 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropic tensor power spectrum at interferometer scales induced by tensor squeezed non-Gaussianity
我们开发了一个自发破碎的时间和空间的超纯现象的通货膨胀的情况下,具有独特的功能的原始张量模式。暴胀张量涨落是非绝热的,在暴胀时期可以获得质量。由于与驱动膨胀的场的相互作用,它们可以避开de Sitter空间周围的Higuchi束缚。相应地,原始随机引力波背景(SGWB)的特点是可调的尺度依赖性,可以检测到干涉仪尺度。在这种设置中,张量非高斯性可以在压缩极限中参数化地增强。这引起了长和短张量模式之间的耦合,导致原始SGWB谱中的特定四极各向异性,其可用于构建张量非高斯性的估计。我们分析了如何用干涉仪测试我们的膨胀系统,还讨论了干涉仪如何对原始各向异性SGWB敏感。
2017-11-07 astro-ph.CO 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
Covariant two point function for minimally coupled scalar field in de Sitter space-time
在最近的文献[1]中,我们证明了负范数态对于de Sitter空间中最小耦合标量场的全协变量子化是必不可少的。它们的存在,在保持理论物理内容不变的同时,提供了真空能量发散的自动协变重整化。本文是对我们前期工作的一个补充。本文给出了de Sitter空间中“无质量”最小耦合标量场的协变两点函数的显式构造,它没有任何红外发散.关联的Schwinger换位子函数和延迟格林函数是以完全规范不变的方式计算的,这也意味着坐标无关。
2000-10-13 gr-qc
Gupta-Bleuler quantization for minimally coupled scalar fields in de Sitter space
本文给出了de Sitter空间上最小耦合无质量场的全协变量子化。因此,我们得到一个形式主义的任何红外(例如对数)发散。我们的方法是基于一个严格的群论方法结合适当的适应(克莱因空间)的Wightman-Gärding公理的无质量领域(古普塔-Bleetman计划)。我们明确了德西特群的酉不可约表示与德西特时空上的场论之间的对应关系。最小耦合无质量场与一个表示相关联,该表示是德西特群的酉表示的离散序列的最低项。尽管在理论中存在负模,但不能测量负能量:表达式为$\le n_{k_1}n_{k_2}...|T_{00}|n_{k_1}n_{k_2}...\re$总是正的。
2000-01-17 gr-qc