Post-inflationary phases stiffer than radiation and Palatini formulation
如果暴胀子和精髓领域的识别,背景几何演变通过一个刚性时代下的辐射为主的等离子体的膨胀率。对于某些类的暴胀势,这种情况与目前的观测证据不一致,因为相应的张量与标量之比太大。当引力作用被爱因斯坦-希尔伯特项中的二次贡献补充时,分析了典型的暴胀。在Palatini公式中,增加这样一个项并不影响暴胀阶段和随后的刚性时期的标量模,但它抑制了张量功率谱和张量标量比。虽然在帕拉蒂尼公式中,导致典型暴胀动力学的幂律势仍然是可行的,但至少当作用量中出现的高阶贡献与暴胀子显式解耦时,残余引力子谱的高频尖峰被压缩,整个信号被抑制。
2019-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Rescuing Quartic and Natural Inflation in the Palatini Formalism
当在Palatini形式主义中考虑时,Starobinsky模型由于缺乏传播标量自由度而没有为我们提供暴胀机制。通过将标量场与Palatini形式的Starobinsky模型进行(非)最小耦合,我们原则上可以描述暴胀时代。在这篇文章中,我们重点研究了最小耦合四次和自然暴胀模型。这两种理论在其最简单的实现中被排除在外,因为它们预测的暴胀观测值超出了普朗克数据设定的极限。然而,随着添加的$R^2$长期和使用的Palatini形式主义,我们表明,这些模型可以呈现可行的。
2019-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Palatini inflation in models with an $R^2$ term
在帕拉提尼形式主义的框架中考虑的斯塔罗宾斯基模型,与度规表述相反,并没有为我们提供暴胀的模型,这是由于缺乏可以扮演暴胀子角色的传播标量自由度。本文研究了与标量场非最小耦合的Starobinsky模型的Palatini形式,并分析了它的暴胀行为。我们考虑标量,最小或非最小耦合到Starobinsky模型,如二次模型,诱导引力模型或标准的类希格斯膨胀模型,并分析相应的修改有利于通货膨胀。此外,我们研究的情况下,一个经典的尺度不变的模型驱动的科尔曼-温伯格机制。在慢滚近似中,我们分析了这些模型的暴胀预测,并将其与普朗克合作的最新约束进行了比较。在所有情况下,我们发现,$R^2$项的效果是降低张量标量比的值。
2018-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-minimal (self-)running inflation: metric vs. Palatini formulation
本研究针对暴胀子与引力非最小耦合、自诱导辐射修正主导的四次暴胀模型,对比度规和Palatini两种引力表述及两种重整化标度方案的结果,并讨论其与Planck任务最终数据的兼容性。
2021-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tachyonic Preheating in Palatini $R^2$ Inflation
我们研究预热的Palatini形式主义与二次暴胀潜力和一个额外的$αR^2$长期。在这样的模型中,振荡的暴胀子场反复回到爱因斯坦框架势的平台,在那里,快子不稳定性在不到e倍的范围内将暴胀子凝聚体破碎。我们发现,快子预热发生时$α\gtrsim 10^{13}$和碎片场的能量密度增长率$Γ/H \approx 0.011 \times α^{0.31}$。该模型扩展了具有类似预热行为的平台模型家族。虽然它包含在爱因斯坦框架中的非正则四次动力学项,我们表明,在第一近似,这些可以忽略不计在预热和通货膨胀。
2021-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-minimally coupled Natural Inflation: Palatini and Metric formalism with the recent BICEP/Keck
在这项工作中,我们显示的非最小耦合$ξϕ^2 R$的暴胀参数的影响,考虑到单场暴胀,并提出的粒子物理的观点有吸引力的潜力暴胀预测:自然暴胀,轴子类暴胀具有余弦型周期性的潜力和暴胀自然出现的赝Nambu-Goldstone玻色子的自发破缺的全球对称性。我们提出了这种势能的暴胀预言,$n_s$,$r$和$α=\mathrm{d}n_s/\mathrm{d}\ln k$。此外,我们假设标准的热膨胀后的历史,并使用此,考虑潜在的,我们显示兼容的区域内的$n_s$,$r$在最近的BICEP/凯克结果。
2022-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Issues in Palatini ${\cal{R}}^2$ inflation: Bounds on the Reheating Temperature
我们考虑在Palatini引力中的${\cal{R}}^2$ -暴胀,在标量场耦合到引力的存在下。这些理论,在爱因斯坦框架下,并为一个标量场$h$,共享与$K$ -暴胀模型的共同特征。我们应用这种形式主义的单场暴胀模型的研究,其潜力是单项式,$ V \sim h^{n} $,与$ n $的正偶数。我们还研究了非最小耦合到引力的希格斯模型。当${\cal{R}}^2$ -项与重力耦合为$\sim α{\cal{R}}^2 $时,当$α$恒定时,瞬时再加热温度$T_{ins}$由$ T_{ins} \leq { 0.290 \, m_{Planck}} / {\, α^{1/4}} $限定,对于大的$α$,上限饱和。对于这样大的$α$需要超越慢滚,以可靠地计算宇宙学参数,其中膨胀的结束,通过它确定$T_{ins}$。事实上,当暴胀子滚向暴胀点的终点时,速度项中的四次项在帕拉蒂尼引力中不可避免地起着重要的作用,不可忽略。$α$和其他参数的值受到宇宙学数据的限制,设定了膨胀尺度$M_{s} \sim 1/\sqrtα$和宇宙再加热温度的界限。
2022-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Palatini Higgs and Coleman-Weinberg inflation with non-minimal coupling
我们提出的非最小耦合$ξϕ^2 R$的暴胀参数的影响,考虑到单场暴胀模型的暴胀子,有一个非零的真空期望值($v$)后,在Palatini重力暴胀时期。我们讨论了著名的对称破缺型势,即Higgs势和Coleman-Weinberg势。我们显示的膨胀预测这些潜力,为$ϕ>v$和$ϕ<v$通货膨胀,该地区在$v-ξ$平面的值$n_s$和$r$是在最近的测量结果一致。我们还证明了作为$ξv^2=1$极限的Coleman-Weinberg势解的线性暴胀行为。最后,我们考虑到通货膨胀的预测科尔曼-温伯格潜在的首选$ξ$值作为函数的$v$在Palatini形式主义。
2020-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessential Inflation in Palatini $F(R,X)$ gravity
Lancaster University(兰卡斯特大学);National Institute of Chemical Physics and Biophysics(化学物理与生物物理学国家研究所);Tallinn University of Technology(塔林理工大学)
本文针对帕拉蒂尼$F(R,X)$引力框架展开研究,证明二次形式的该引力可使Peebles-Vilenkin典型暴胀模型匹配观测数据,高阶该引力也可适配指数版Peebles-Vilenkin势。
2025-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Palatini $R^2$ Quintessential Inflation
我们在Palatini $R^2$引力中构造了一个典型的暴胀模型,该模型采用一个具有简单指数势的标量场,并以非最小耦合耦合到引力。在早期,场充当暴胀子,而后来它成为当前的暗能量。结合标量扇区和理想流体,我们研究了模型从暴胀到暗能量占主导地位的宇宙学演化。我们在爱因斯坦框架中解释了结果,其中流体和场之间出现耦合,在物质主导的时代将能量从前者输送到后者。我们在参数空间上进行数值扫描,并找到与膨胀CMB数据和后期行为的观测一致的点。最终的暗能量密度来自于模型参数之间的相互作用,而不需要对$Λ$ CDM中的宇宙学常数进行极端的微调。
2022-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of Palatini gravity for inflation and beyond
本文介绍Palatini引力框架下的宇宙暴胀,探讨非最小耦合及扩展引力扇区对暴胀观测效应的影响,并回顾一个成功的quintessential暴胀模型,其中单标量场从暴胀子演化为动态暗能量。
2023-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Coleman-Weinberg linear inflation: metric vs. Palatini formulation
先前已经表明,线性暴胀自然地表现为科尔曼-温伯格暴胀的解,只要暴胀子与引力有非最小耦合,并且普朗克尺度是动态产生的。我们重新审视以前的研究,通过改进讨论的再加热和比较的结果的度量和Palatini公式的非最小重力。我们发现,这两种配方预测线性通货膨胀,但不同数量的$e$倍。如果非最小耦合大于1,未来的实验灵敏度可以区分这两种实现。
2018-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauging scale symmetry and inflation: Weyl versus Palatini gravity
本文对具有{ \it规范}尺度对称性的两种二次引力理论中的暴胀现象进行了比较研究:1)原始的Weyl二次引力理论和2)由类似作用量定义的理论,但是用Palatini方法代替Weyl联系而得到的理论。这些理论具有由这种对称性的规范场($w_μ$)引起的不同的矢量非度规性。这两种理论都有一个新的规范尺度对称性的自发破缺,在没有物质的情况下,必要的标量场不是为了这个目的而专门加入的,而是几何起源和二次作用的一部分。$w_μ$的Einstein-Proca作用量、普朗克标度和度规是在$w_μ$获得质量后的破缺阶段出现的(Stueckelberg机制),然后再破缺。在物质($ϕ_1$)的存在下,非最小耦合,标量势在耦合和场重标度的两种理论中是相似的。对于小的场值的潜力是希格斯,而大的领域的通货膨胀是可能的。由于它们的$R^2$项,两个理论都有一个小的张量标量比($r\sim 10^{-3}$),在Palatini情况下更大。对于一个固定的光谱指数$n_s$,减少非最小耦合($ξ_1$)增加$r$,这在Weyl理论中是有界的从上面的Starobinsky膨胀。对于一个足够小的$ξ_1\leq 10^{-3}$,与Palatini版本不同,Weyl理论给出了一个类似于Starobinsky暴胀的依赖关系$r(n_s)$,同时也保护了$r$不受高维算子修正。
2021-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating in $R^2$ Palatini inflationary models
我们考虑在Palatini引力中的$R^2$暴胀,假设存在标量场,以最一般的方式耦合到引力。这些理论,在爱因斯坦框架下,并为一个标量场$h$,共享与$K$ -暴胀模型的共同特征。我们应用这种形式主义的流行的通货膨胀模型的研究,其潜力是单项式,$ V \sim h^{n} $,与$ n $一个正的偶数。我们还研究了非最小耦合到引力的希格斯模型。虽然这些最近已经研究,在Palatini方法的框架中,我们表明,标量功率谱严重约束这些模型。虽然我们没有提出一个特定的再加热机制,我们表明,二次$ \sim h^2$和希格斯模型可以生存这些约束的最大再加热温度大$ \sim 10^{15} \, GeV$,当再加热是瞬时的。然而,这只能以耦合的精细微调为代价来实现。偏离这个微调的值仍然可以产生与宇宙学数据相一致的预测,因为耦合位于非常紧的范围内,给出较低的再加热温度。
2020-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation with $R^2$ term in the Palatini formalism
研究了广义相对论Palatini公式中$F(R)$引力场的标量场暴胀。与度规公式不同,在Palatini公式中,$F(R)$重力并没有引入新的自由度。然而,它改变了现有的自由度之间的关系,包括暴胀和时空曲率。考虑$F(R)=R+αR^2$情形,我们发现$R^2$项降低了有效暴胀子势的高度.通过调节$α$的值,该机制可以在不影响标量扰动谱的情况下,无限制地抑制暴胀的任何标量场模型中的张量标量比$r$.
2019-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Preheating in Palatini Higgs inflation on the lattice
我们研究预热后希格斯膨胀的Palatini制定的重力。我们数值演化的径向模式的希格斯场和三个标量建模的规范玻色子的扰动。我们比较了两个非微扰机制的增长的激发-参数共振和快子不稳定性-并确认后者起着主导作用。我们的研究结果提供了进一步的证据表明,预热在Palatini希格斯膨胀发生在一个单一的振荡的希格斯场的底部的潜力,一致的近似瞬时预热。
2022-09-17 gr-qc hep-ph hep-th
Preheating in Palatini Higgs inflation
我们研究了Palatini Higgs暴胀中预热的细节。我们表明,相反,在模型的度规制定发生的事情,宇宙不加热通过创建规范玻色子只,但也通过希格斯激发的快子生产。最新的熵产生通道被证明是非常有效的,并导致在暴胀结束后几乎瞬间开始辐射支配。与度量的情况相比,这减少了解决通常的热大爆炸问题所需的e-折叠的数量,同时导致密度扰动的原始谱的谱指数更小。
2019-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-invariance, dynamically induced Planck scale and inflation in the Palatini formulation
我们提出了两个尺度不变的通货膨胀模型,其中除了在通常的爱因斯坦-希尔伯特作用的曲率项的平方,在帕拉蒂尼制定的重力的情况下,设法减少张量标量比的值。在这两个模型中,普朗克尺度是通过标量场的真空期望值动态产生的。
2021-07-08 gr-qc hep-ph hep-th
Hillclimbing inflation in metric and Palatini formulations
在引力的度规和Palatini公式中讨论了一种新的具有周期暴胀子势和共形因子的宇宙暴胀。作为一个具体的例子,我们专注于一个自然暴胀类暴胀子潜力,并表明暴胀的预测落在宇宙微波背景观测的允许范围内的两个公式。
2019-03-14 gr-qc hep-ph
Quintessential Inflation in Palatini Gravity
我们研究一个模型的典型通货膨胀的背景下,Palatini引力。作为一个代表性的例子,我们考虑Peekeen-Vilenkin模型的典型的通货膨胀与一个小的非最小耦合到重力,这是符合最近的普朗克测量。在暴胀结束时,暴胀子场穿过快子区,通过快子预热过程导致爆炸性粒子产生。经过预热后,宇宙开始被暴胀子的动能所控制,并进入一个动能化时期。最终,宇宙的总能量密度变得由辐射主导,导致重新加热。我们发现,该模型预测的再加热温度值$T_{\rm{RH}} \sim \mathcal{O}(10^3 - 10^8) \, \rm{GeV}$,这是显着高于大爆炸核合成的温度。再加热之后,暴胀子场会使精粹势向下滚动,直到它冻结。由于这种精髓直到今天仍然是冻结的,所以在这个场值处的剩余势能能量密度解释了观察到的暗能量密度。
2021-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Perturbations in Palatini Generalised Gravity
我们研究了在广义引力理论的暴胀时期产生的原始扰动时,运动方程是使用Palatini变分原理推导出来的。f(R)和标量张量理论被认为是我们的结果与传统的度量形式主义下得到的。非线性概括的行动导致不同的理论下的两个变分的选择,我们得到不同的结果标量和张量谱指数和它们的比率。我们发现以下一般结果:仅由f(R)修改驱动的通货膨胀不会导致适当的曲率扰动,而标量张量理论产生近标量不变的曲率扰动,但没有张量模式。
2010-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Natural inflation in Palatini $F(R)$
Marmara University(马尔马拉大学);Ankara University(安卡拉大学);Tallinn University of Technology(塔林理工大学);National Institute of Chemical Physics and Biophysics(国家化学物理与生物物理学研究所)
本文研究了自然膨胀在Palatini F(R)引力中的可行性,证明当F(R)=R+αR^n(7/4≤n≤2)时,模型能与观测数据一致。n>2的模型在n→2时仅部分符合数据。
2026-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Aspects of Inflation and Cosmology in Non-Minimally Coupled and $R^{2}$ Palatini Gravity
本论文提出的研究探索方面的通货膨胀和宇宙学的通货膨胀模型中,一个暴胀子是非最小耦合的Ricci标量,或被认为是在Ricci标量中的二次项。我们考虑了一个在$R^{2}$引力下的$ϕ^{2}$ Palatini暴胀模型,并研究了这个模型是否能克服原来的$ϕ^{2}$混沌暴胀模型的一些问题.我们调查的兼容性,这个模型与所观察到的CMB时,作为一个有效的膨胀理论,在量子引力通过检查的约束所产生的模型参数,由于普朗克抑制潜在的修正和再加热。此外,我们考虑了两种可能的再加热通道,并评估其可行性的约束条件的大小耦合到$R^{2}$长期。我们提出了一个应用程序的阿弗莱克-戴恩机制,其中二次$B$违反潜在的条款产生的不对称性,与一个复杂的暴胀作为阿弗莱克-戴恩字段。我们用解析和数值方法导出了暴胀子凝聚中产生的$B$不对称性。我们使用当今的不对称性来约束的大小的$B$违反质量项,并推导出一个上界的暴胀子质量,以便阿弗莱克-Dine动力学是兼容的非最小耦合通货膨胀的度量和Palatini形式主义。通过对Q球方程的解析推导和解的存在性的数值验证,证明了一类新的非极小耦合Palatini暴胀模型中的暴胀子Q球的存在性,并给出了暴胀子质量平方的一个范围,在此范围内模型可以暴胀并产生Q球.我们推导出这些Q球的性质的分析估计,探索曲率的影响,并讨论该模型的观测签名。
2022-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$β$-function reconstruction of Palatini inflationary attractors
吸引子暴胀是一个特别强大的框架,用于开发对势能细节不敏感的暴胀模型。这种模型在重力的度量公式中最常被考虑。然而,非极小模型可能不一定在Palatini形式主义中保持其吸引子性质,其中连接与度量无关。在这项工作中,我们采用$β$ -函数形式主义分类的度量和Palatini方法的暴胀模型的强耦合极限。此外,我们确定的非最小耦合的值的范围内,导致理论在当前的精度内的度量和Palatini观测上无法区分。最后,我们重建约旦框架潜在的$ξ$ -吸引子强加一个明确的形式为$β$ -功能,展示的效果,度量或Palatini的选择对暴胀观测的理论。
2021-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary cosmology with Chaplygin gas in Palatini formalism
我们提出了一个简单的概括的$Λ$ CDM模型,一方面达到了很好的协议与目前的实验数据,并提供了一个内部的通货膨胀机制,另一方面。它是基于Palatini修正的重力与二次Starobinsky项和广义Chaobugin气体作为物质源提供,除了目前的加速膨胀,时代的内源性通货膨胀驱动的III型冻结奇点。从我们的统计分析可以看出,天文数据有利于将二次项耦合到爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日函数中的参数的负值,因此,反弹而不是初始大爆炸奇异性是首选的。
2016-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Effects in Palatini Higgs Inflation
我们在引力的Palatini公式中研究了Higgs暴胀中的量子效应,其中度规和连接被视为独立变量。我们利用的事实是,截止,微扰理论打破以上,高于通货膨胀的规模。除非新的物理学在临界值以上导致不自然的大修正,否则我们可以直接将低能物理学和暴胀联系起来。一方面,由于对撞机实验导致的汤川耦合的下限导致了希格斯场与引力的非最小耦合的上限:$ξ\lesssim 10^8$。另一方面,希格斯势只有在$ξ\gtrsim 10^6$的情况下才能支持成功的暴胀。这导致了$0.925$(定义在能量标度$173.2\,\text{GeV}$的$\overline{\text{MS}}$ -方案中)的顶部Yukawa耦合的相当严格的上限,并限制了张量标量比的暴胀预测。此外,我们将我们的发现与度量希格斯膨胀进行比较。
2020-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-Invariant Quadratic Gravity and Inflation in the Palatini Formalism
在经典标度不变性的框架下,我们考虑了Palatini形式的二次引力,并研究了该理论的暴胀预言。我们的模型对应于一个双场标量张量理论,它包括希格斯场和一个额外的标量场,该额外的标量场来自于标准模型的规范$U(1)_X$扩展,其中包含一个额外的规范玻色子和三个右手中微子。两个标量场都与引力非最小耦合,一旦它们产生真空期望值,就会动态地诱导普朗克尺度。通过Gildener-Weinberg方法,我们描述的暴胀动力学在一个单一的标量自由度沿平坦方向的树级潜力。在爱因斯坦框架中的单圈有效势在最小值的两侧都呈现出平台,因此该模型可以容纳小场和大场的暴胀。暴胀预测的模型被发现符合普朗克合作的最新范围内设置的参数和二次曲率项的效果是减少张量标量比的值。
2021-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow-roll inflation in Palatini $F(R)$ gravity
我们研究了Palatini公式中存在$F(R)$引力时的单场慢卷暴胀。与度规$F(R)$相反,当用辅助场重写并移到爱因斯坦坐标系时,Palatini $F(R)$没有发展出一个新的动力学自由度。然而,对于一般的$F(R)$,不可能解析地求解辅助场的约束方程。我们提出了一种方法,使我们能够绕过这个问题,并计算通货膨胀的可观测量。我们应用这种方法来测试方案的形式$F(R) = R + αR^n$,并发现,在以前已知的$n=2$的情况下,一个大的$α$抑制张量标量比$r$。我们还发现,对于大的$R$,具有$F(R)$的模型比具有$R^2$的模型增长得更快,并且存在许多问题。
2022-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs inflation with loop corrections in the Palatini formulation
我们比较了希格斯膨胀的度量和Palatini配方的广义相对论,与循环校正处理在一个简单的近似。我们认为希格斯膨胀在高原上,在临界点,在山顶和在一个假真空。在最后一种情况下,只有微小的差异。否则,我们发现,在Palatini公式的张量标量比始终被抑制,跨越范围$1\times10^{-13}<r<7\times10^{-5}$,相比度量情况下的结果$2\times10^{-5}<r<0.2$。即使当$n_s$和$r$的值重叠时,在两个公式中运行和运行的运行也是不同的。因此,如果希格斯是暴胀子,暴胀观测量可以用来区分不同的引力自由度,在这种情况下,以确定是否连接是一个独立的变量。在可预见的未来观测中没有发现$r$并不能排除希格斯粒子暴胀的可能性,只能排除它的度量变体。我们的结论是,为了修正希格斯暴胀理论,不仅粒子物理UV完成,而且引力自由度必须得到解释。
2017-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Critical Points in Palatini Higgs Inflation with Small Non-Minimal Coupling
本文研究 Palatini 表述中 Higgs 驱动的暴胀,在小非最小耦合及参数重整化群跑动下分析临界点,发现虽可增强功率谱却无法匹配 CMB 扰动,并支持其抗量子修正的高能性质。
2023-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Palatini formulation for gauge theory: implications for slow-roll inflation
我们考虑规范场理论的一个公式,其中规范场$A_α$和场强$F_{αβ}$是独立变量,如在Palatini公式的重力。对于最简单的规范场作用量,已知这等价于通常的公式。我们在$F_{αβ}$和标量场之间添加非最小耦合,求解$F_{αβ}$并将其插入到动作中。这导致了修正的规范场和标量场项。我们认为慢卷通货膨胀,并表明,由于标量部门的修改,增加高阶项的暴胀潜力不会破坏其平坦性,不像在通常的情况下。相反,它们使有效势更接近于二次势。这些修正也解决了Palatini公式中Higgs暴胀对高阶项敏感的问题。
2023-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hybrid metric-Palatini Higgs inflation
本文将希格斯暴胀推广到混合度量-Palatini引力,通过引入希格斯场与两类Ricci标量的非最小耦合,实现大场慢滚暴胀,并探讨了紫外完备性与高维推广。
2023-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tracing the high energy theory of gravity: an introduction to Palatini inflation
我们介绍了宇宙暴胀的背景下,帕拉蒂尼引力,这是一个有趣的替代通常的引力度规理论。在后一种情况下,只有度规$g_{μν}$决定时空的几何,而在前一种情况下,度规和时空联系$Γ^λ_{μν}$都是先验的独立变量--这种选择可能导致不同于度规的引力理论。在导致宇宙暴胀的场与引力非最小耦合或引力扇区以其他方式扩展的场景中,对基础引力自由度的假设可能对暴胀的观测结果产生重大影响。我们证明了这一点明确地回顾了几个有趣的和动机良好的情况下,包括希格斯膨胀,$R^2$膨胀,和$ξ$吸引模型。我们还讨论了未来研究的一些前景,并认为为什么$r=10^{-3}$是一个特别重要的目标,为未来的任务,寻找原始引力波的签名。
2020-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Palatini quadratic gravity: spontaneous breaking of gauged scale symmetry and inflation
我们研究了Palatini形式下的二次引力$R^2+R_{[μν]}^2$,其中连接和度规是独立的.这个作用量具有外尔规范场$v_μ= (\tildeΓ_μ-Γ_μ)/2$的{ \it规范}标度对称性(也称为外尔规范对称性),其中$\tildeΓ_μ$($Γ_μ$)分别是Palatini(Levi-Civita)连接的迹。由于$R_{[μν]}^2$项充当$v_μ$的规范动力学项,因此基础几何是非度量的。我们表明,这个理论有一个优雅的规范尺度对称性和质量产生的自发破缺的情况下,物质,必要的标量场($ϕ$)是不添加特设的,但从$R^2$长期“提取”。规范场通过吸收施图克尔伯格场的导数项$\partial_μ\lnϕ$而变得有质量。在破缺相,我们发现$v_μ$的爱因斯坦-普罗卡作用量与普朗克尺度$M\sim \langleϕ\rangle$成正比,并且有一个正的宇宙学常数。在这个尺度之下,$v_μ$方程组,连接变成列维-奇维塔,度量性和爱因斯坦引力被恢复。这些结果在Palatini连接的非最小耦合标量场(类Higgs)存在下仍然有效,并计算了势。在这种情况下,理论给出了成功的暴胀和当前谱指数$n_s$(在$95\%$ CL)和N=60倍时张量标量比$0.007\leq r \leq 0.01$的具体预测。由于不同的非度规性,$r$的这个值比类似对称性的外尔二次引力的暴胀稍大。这建立了非…
2020-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs inflation in the Palatini formulation with kinetic terms for the metric
我们在广义相对论的Palatini公式中考虑标量场暴胀。度量的协变导数则为非零。从有效理论的角度看,它应该与其他领域相耦合。我们写下它和一个标量场之间最一般的耦合,它们的导数是二次的。我们考虑了挠率由场方程确定的情况和先验假定为零的情况。我们发现度量导数项可以显著地修正通货膨胀的预测。我们专门研究希格斯膨胀和4维以下的术语。在Einstein坐标系下,通过调节新项的系数,我们可以产生各种有效的暴胀势,包括二次暴胀势、山顶暴胀势、$α$ -吸引子和拐点暴胀势.其中一些可以给出与观测一致的暴胀,包括大的张量标量比,即使非最小耦合为零。
2022-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum corrections to quartic inflation with a non-minimal coupling: metric vs. Palatini
我们研究了四次暴胀模型,其中暴胀子场$ϕ$与引力$ξϕ^2 R$非极小耦合,并在单圈水平上研究了弯曲时空中的量子修正。我们特别关注度量和Palatini引力理论之间的比较结果。从约旦到爱因斯坦框架的转换给出了不同的结果,这两个配方,并通过使用有效场论展开,我们得到适当的$β$ -功能和重整化组改进的有效势在弯曲的空间中的两种情况下,在爱因斯坦框架。特别是,我们表明,在这两种形式主义的爱因斯坦框架依赖于微扰理论的顺序,但潜在的平坦度是不变的量子校正。
2018-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
General slow-roll inflation in $f(R)$ gravity under the Palatini approach
慢卷暴胀是在Palatini形式主义中的修正引力的背景下分析的。如文献所示,在这个框架中,暴胀需要存在非无痕物质,否则它不会仅仅作为作用量的非线性引力项的结果而发生。然而,通过包含一个扮演暴胀子角色的单一标量场,慢卷暴胀可以在这些理论中进行,其中方程导致修改动力学的有效势。我们得到的一般慢滚参数和分析一个简单的模型来说明的差异引入的重力项下的Palatini方法,和修改的光谱指数和张量标量比预测的模型。
2020-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Sub-Planckian $ϕ^{2}$ Inflation in the Palatini Formulation of Gravity with an $R^2$ term
在Palatini重力形式主义的上下文中,$R^{2}$项,$ϕ^{2}$势可以与观测到的$r$约束一致,同时保留对$n_{s}$的成功预测。本文证明了Palatini $ϕ^{2} R^2$暴胀模型也可以解决$ϕ^{2}$混沌暴胀的超普朗克暴胀问题,并且该模型与普朗克标度抑制势修正是一致的.如果满足$α\gtrsim 10^{12}$,其中$α$是$R^2$项的系数,则爱因斯坦坐标系中的暴胀子$σ$在整个暴胀过程中保持亚普朗克。此外,如果是$α\gtrsim 10^{20}$,那么在存在破缺位移对称的情况下,模型的预测不受普朗克抑制势修正的影响,如果是$α\gtrsim 10^{32}$,那么预测一般不受普朗克抑制势修正的影响。$r$的值一般较小,以$r \lesssim 10^{-5}$为$α\gtrsim 10^{12}$。我们计算了最大可能的再加热温度,$T_{R\;max}$,对应于瞬时再加热。对于$α\approx 10^{32}$,$T_{R\; max}$约为$10^{10}$ GeV,对于较小的$α$,具有较大的$T_{R\;max}$值。对于瞬时再加热的情况,我们表明,$n_{s}$与2018年普朗克结果一致,在1- $σ$内,除了$α\approx 10^{32}$的情况下,它接近2- $σ$下限。在暴胀之后,暴胀子凝聚体可能会迅速碎裂并形成暴胀子。通过暴胀子…
2020-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unification of inflation and cosmic acceleration in the Palatini formalism
本文研究了在引力作用量中增加标量曲率的正负幂次$R$的修正引力模型。这是使用Palatini变分原理完成的。它表明,使用这样一个模型可能被证明是有用的,以解释早期的时间膨胀和后期的宇宙加速,而不需要任何形式的暗能量。
2006-03-18 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational dark matter production in Palatini preheating
我们研究预热平台膨胀的广义相对论的Palatini制定,在一个特殊的情况下,类似于希格斯膨胀。先前的研究表明,在这个模型中,振荡的暴胀子场反复返回到平台,这导致了暴胀子粒子的快子产生。我们表明,一个最小的耦合观众标量场可以产生更有效地通过类似的机制。这种机制是纯粹的引力,标量场的质量可以达到$10^{13}$ GeV的量级,比哈勃尺度大许多个数量级,使其成为超重暗物质的候选者。
2021-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Higgs inflation and higher-order gravity in Palatini formulation
我们研究了高阶引力如何影响帕拉提尼公式中的希格斯膨胀。我们首先回顾了度量和Palatini配方比较的方式,并讨论他们的差异。接下来讨论了由标量场驱动的宇宙暴胀和暴胀观测量。在此之后,我们回顾了希格斯膨胀和计算的度量和Palatini公式的通货膨胀的可观测量。然后我们考虑在作用量中加入高阶曲率项。我们推导出最一般的行动二次曲率,不违反宇称的度量和Palatini配方的运动方程。最后给出了一个新的结果。我们分析希格斯通货膨胀的Palatini制定高阶曲率条款。我们考虑一个简化的情况下,只有从Ricci张量的对称部分构成的条款被添加到行动。这意味着没有新的引力自由度,这使得分析更容易。作为一个新的结果,我们发现标量扰动谱是不变的,但张量扰动谱被高阶曲率耦合抑制。
2021-06-24 gr-qc
Non-minimal derivative coupling in Palatini cosmology: acceleration in chaotic inflation potential
NMDC-Palatini慢卷宇宙学是我们感兴趣的。给出了平坦FLRW宇宙学NMDC-Palatini场方程和加速条件。后期轨迹近似。混沌暴胀势在这里被认为是可行的,因为它是在一个范围内的正耦合常数的CMB结果的限制。相图显示NMDC-Palatini给出了新的鞍点解。在$V \propto ϕ^2$势中,NMDC-Palatini效应使GR情形的加速允许区扩大。
2017-08-21 gr-qc
Higgs inflation and scalar weak gravity conjecture
本文旨在寻找一个能同时满足dS沼泽地猜想和标量弱引力猜想的具体模型,特别是Higgs暴胀模型及其两个推广:Higgs-Dilaton模型和Palatini Higgs暴胀模型.我们发现,虽然Higgs暴胀模型和Higgs-Dilaton模型可以满足进一步改进的dS沼泽地猜想,但这两个模型不能满足SWGC及其强版本。而帕拉提尼·希格斯暴胀可以同时满足这些假设。因此,帕拉提尼希格斯暴胀可能是宇宙的“真实”暴胀模型。
2022-05-01 gr-qc hep-ph
Inflationary dynamics and preheating of the non-minimally coupled inflaton field in the metric and Palatini formalisms
本文在度规和Palatini形式下研究了具有非最小耦合暴胀子场的模型的暴胀动力学和预热。我们发现,在这两种形式中,无论初始条件如何,我们的宇宙都将演化到一个慢卷暴胀时代,然后标量场进入振荡阶段。在Palatini形式中,暴胀结束时标量场的值总是大于度规暴胀结束时标量场的值,并且随着耦合参数$|ξ|$的绝对值的增大,这一点变得越来越明显.在预热过程中,我们发现由于参数共振,暴胀子量子会爆炸性地产生,而暴胀子量子的增长会被逆反应终止。随着$|ξ|$的增加,共振带逐渐接近零动量($k=0$),在度规形式下共振带的结构发生变化,变得越来越宽,而在Palatini形式下共振带的结构仍然很窄.随着$|ξ|$的增加,暴胀子场向涨落场的能量传递效率越来越高,并且在度规形式下,能量传递效率的增长比Palatini形式快得多.因此,暴胀和预热在不同的形式中表现出不同的特征。
2018-01-25 astro-ph.CO gr-qc
Induced Multi-phase Inflation with Reheating: Leptogenesis and Dark Matter Production in Metric versus Palatini
Marmara University(马尔马拉大学);Ankara University(安卡拉大学);University of Sussex(萨塞克斯大学);University of Warsaw(华沙大学)
研究非最小耦合标量诱导多相膨胀在度规和帕拉廷尼引力中的表现,探讨线性、布兰-迪克-like和希格斯-like领域,分析标量谱指数和张量-标量比,探讨再加热过程及暗物质生成。
2026-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-minimally coupled quartic inflation with Coleman-Weinberg one-loop corrections in the Palatini formulation
讨论了暴胀子和Ricci标量之间的非最小耦合$ξϕ^2 R$如何影响Palatini形式的单场暴胀模型的预测。为了过渡到辐射主导的时代,暴胀子场$ϕ$必须在暴胀结束时与物质场相互作用。暴胀子与其他场的相互作用导致对暴胀势的辐射修正。这些辐射修正可以用Coleman-Weinberg(CW)单圈修正在首阶解释。在这项工作中,使用两个不同的处方在文献中辩论,辐射校正的潜在影响,由于耦合的暴胀子的玻色子在处方I和耦合的暴胀子的玻色子和费米子在处方II已被检查。我们分析了这些耦合参数值的光谱指数$n_s$和张量标量比$r$的范围是兼容的数据考虑到凯克阵列/BICEP 2和普朗克合作。最后,我们还表明,对于所有考虑的潜在的运行的光谱指数$α=\mathrm{d} n_s/\mathrm{d} \ln k$作为一个功能的$κ$为选定的$ξ$值。
2019-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Palatini inflationary (non-)attractors: Universal mapping of observables
National Institute of Chemical Physics and Biophysics(国家化学物理与生物物理学研究所);Tallinn University of Technology(塔林科技大学)
本文研究 Palatini 引力中非最小耦合 ξ-吸引子的单场慢滚暴胀,发现 e-折数与 ξ 无关,从而建立非最小耦合与最小耦合可观测量间的直接映射,强耦合下张标比压低而谱指数增大。
2026-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Palatini side of inflationary attractors
我们进行了混沌暴胀模型的分析,其中暴胀场$ϕ$通过$ξϕ^n g^{μν}R_{μν}(Γ), n>0$非最小地耦合到重力。我们关注的是Palatini引力理论,即广义相对论的假设被放松(联系是Levi-Civita联系),引力自由度不仅被编码在度规中,而且被编码在联系$Γ$中,它被视为一个独立变量。我们表明,在这种情况下,著名的吸引子行为的简单的非最小耦合模型的通货膨胀是丢失。因此,吸引子并不普遍,但它们的存在以一种微妙的方式依赖于引力的基本理论。我们将讨论这对混沌模型及其观测结果意味着什么。
2018-04-14 gr-qc hep-ph
Large Field Polynomial Inflation in Palatini $f(R,ϕ)$ Gravity
该研究在 Palatini $f(R,ϕ)$ 引力下分析可重整化多项式势的大场暴胀,比较最小与非最小耦合,并给出符合 Planck、BICEP/Keck 及 CMB-S4 预测的参数区域。
2025-02-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary phenomenology of quadratic gravity in the Palatini formulation
广义相对论建立在一个配备有度规张量$(\mathcal{M}_4,\text{g})$的时空流形上,而$\mathcal{M}_4$上的联系与列维-奇维塔联系相同。即使有合理的理由假设一个无挠流形,保持度量,它被证明,处理这些假设的列维-奇维塔条件可以在GR运动方程的水平上重现。不久之前,广义相对论在两个描述之间的等价性,被称为Palatini或一阶形式主义,其中的连接是独立的度量,和传统的度量或二阶形式主义,被打破了更复杂的行动,涉及高阶曲率不变量和/或非最小的引力和物质部门之间的耦合。如今,这些类型的理论在建模通货膨胀方面非常突出,他们已经取得了重大成功。由于暴胀的范式与引力自由度以及它们的参数化融合在一起,因此理解这些模型的预测在两种公式之间的差异是很有趣的。膨胀的一个杰出模型是斯塔罗宾斯基或二次引力模型。然而,在帕拉蒂尼形式主义中,由$R^2$项产生的标量自由度是非动力学的,不能驱动暴胀相。为了使暴胀在一阶形式中得以实现,斯塔罗宾斯基模型必须与一个基本的标量场相耦合,这个场将承担暴胀子的角色。在这篇论文中,我们调查不同的暴胀的情况下,从以前排除的模型,在那里我们发现,$R^2$长期有一个显着的作用,在平坦的爱因斯坦框架暴胀子潜力,从而使这些模型的机会来接触到的意见。
2022-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with $R_{(αβ)}$ terms in the Palatini formulation
我们研究了最一般的非简并引力作用量下的暴胀,这种作用量依赖于与Palatini引力公式中的标量场耦合的Ricci张量的对称部分。我们使用场的重新定义将Ricci项的影响从引力场转移到标量场,并将结果应用于慢卷暴胀。作为例子,我们考虑行动的二次和三次的里奇张量。在二次情况下的结果是类似的情况$R+αR^2$,已经研究过:张量标量比$r$可以被抑制任意量,而标量谱不受影响。在立方情况下,$r$最多可以被抑制$2/9$的因子,并且标量谱指数$n_s$的变化可以很大。
2021-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Beyond (and back to) Palatini quadratic gravity and inflation
本文研究了Palatini F(R)引力中的单场慢滚暴胀,发现Jordan标架无下界势对应于正定Einstein标架势。证明了存在普适强耦合极限,此时张标比r与原势无关而标量谱指数n_s相关,并指出慢滚外病态可通过升级为F(R,X)模型解决。
2024-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extended interactions in the Palatini-$R^2$ inflation
帕拉蒂尼公式的斯塔罗宾斯基模型不产生一个传播标量,可以承担的作用,暴胀子场在传统的度规公式。在所谓的Palatini- ${R}^2$模型中,这个角色由一个与引力非极小耦合的基本标量场承担。在这篇文章中,我们考虑通过引入场依赖性的$R^2$系数的对数校正的形式,这个字段的相互作用的扩展。我们在慢滚近似的框架下研究了由此产生的暴胀观测量的预测,并研究了再加热过程对这些预测的可能影响。我们发现,该模型的预测位于有利的区域的观测和假设的标量场依赖的$R^2$耦合往往会降低值的光谱指数$n_s$和潜在的增强张量标量比$r$,规避高度抑制的值通常引用的模型考虑在同一框架。
2021-08-19 gr-qc hep-th