Primordial black holes from Volkov-Akulov-Starobinsky supergravity
研究在耦合幂零超场的 Starobinsky 超引力中，通过无标度 Kähler 势和多项式超势实现含超慢滚阶段的单场暴胀，进而形成原初黑洞作为暗物质，并保持与 CMB 观测一致且暴胀后自发破缺超对称性。
2023-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pole inflation and primordial black holes formation in Starobinsky-like supergravity
我们通过在超势中加入一个全纯函数来扩展超引力中Starobinsky暴胀的Cecotti-Kallosh模型，以便在标量（曲率）扰动的功率谱中产生一个大的峰值。在我们的方法中，奇异非正则动力学项在很大程度上导致了暴胀（作为吸引子解），而超势则被设计用于产生原始黑洞。我们研究了（i）线性全纯函数，（ii）二次全纯函数和（iii）指数全纯函数的情况，讨论了暴胀和原初黑洞产生对这些函数的参数和初始条件的依赖性，并用我们的超势验证了暴胀的可行性.我们发现，一个有效的生产原始黑洞符合CMB测量是唯一可能的第二（ii）种情况。我们计算了产生的原始黑洞的质量，发现它们低于霍金（黑洞）蒸发极限，因此它们不可能是我们宇宙中当前暗物质的一部分。
2023-02-03 astro-ph.CO hep-th
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
Improved model of primordial black hole formation after Starobinsky inflation
本文提出一种结合Starobinsky暴胀、ABS模型与$F(R)$引力量子修正的改进模型，通过精细调节参数实现标量扰动功率谱大幅增强，从而形成可构成暗物质的小行星尺度原初黑洞。
2023-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation beyond T-models and primordial B-modes
我们描述了具有T模型规范变换对称性的扩展理论，并将T模型和Starobinsky模型作为特例。我们推导出两个慢滚参数之间的一般关系，并发现可以嵌入一个大类的模型。这些模型包括更一般的Starobinsky类暴胀以及具有与BICEP 2结果一致的大张量标量比的混沌暴胀。
2014-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting primordial black holes formation from preheating instabilities: the case of Starobinsky inflation
本文研究 Starobinsky 暴涨预热阶段原初黑洞形成，发现除超视界 I 类模式外，亚视界 II 类模式落入不稳定带时也可产生超过阈值的密度扰动并贡献原初黑洞，并利用 Press-Schechter 与 Khlopov-Polnarev 形式计算了质量分数。
2025-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A quasi-matter bounce equivalent to Starobinsky inflation
在本文中，我们构造了一个反弹模型，模仿Starobinsky暴胀模型。我们的构造依赖于Wands的对偶性，这表明Mukhanov-Sasaki方程通过适当地改变其含时质量项而具有对称变换。这种构造性方法的优点之一是，可以控制对原始功率谱的每一个贡献，并检查我们可以在多大程度上用不同的场景模拟给定的原始模型。特别是，我们表明，映射到一个准物质反弹的Starobinsky膨胀给出了正确的标量谱指数$n_s-1$和张量标量比$r$之间的关系。
2019-02-13 gr-qc hep-th
Vector mesons from a holographic QCD model in $f(R)$-dilaton gravity
Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学物理研究所）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）
本文在 $f(R)$-膨胀引力框架下，利用Starobinsky模型研究矢量介子的谱和衰变常数，通过Sturm-Liouville问题计算谱分解，发现当 $\alpha=10^{-8}$ 时 $\rho$ 介子质量与实验数据吻合良好。
2026-05-18 gr-qc hep-th
On Legacy of Starobinsky Inflation
Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）；Tomsk State University（托木斯克国立大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study（理化学研究所 Kavli 宇宙物理学与数学研究所（WPI），东京大学高等研究院）
本文回顾Starobinsky膨胀模型，探讨其在早期宇宙中的应用，并提出包含原初黑洞生成的变形及超弦理论中的量子修正。
2025-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial perturbations generated by Higgs field and $R^2$ operator
如果非常早期的宇宙是由非最小耦合的希格斯场和斯塔罗宾斯基的曲率平方项共同主导的，势图将模仿山谷的景观，作为宇宙学吸引子。沿着这个山谷的暴胀动力学进行了研究，模型参数约束对观测数据，等曲率扰动进行了评估。
2017-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Oscillation in power spectrum of primordial gravitational wave as a signature of higher-order stringy corrections
在低能有效弦论中，$α'$修正涉及到介子场与高斯-邦纳项的耦合。我们假设，介子势是微调，使介子场可能会迅速振荡，而周围的最小潜力，但通货膨胀的背景不受影响。通过数值计算，我们发现，如果在暴胀结束前的约$\sim 60$ e-折叠时刻开始振荡，$α^\prime$修正可能会给暴胀引力波谱带来不寻常的振荡，这种振荡可能会在CMB B模偏振中留下可测量的印记.
2016-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Chiral Primordial Gravitational Waves from Dilaton Induced Delayed Chromo-natural Inflation
我们研究了耦合到SU（2）规范场的介子和轴子驱动的暴胀。我们发现，由介子驱动的暴胀发生在暴胀的早期，在此期间，由于规范动力学函数的作用，规范场增长。当磁场的能量密度赶上电场的能量密度时，色自然暴胀在暴胀的后期占据主导地位，我们称之为延迟色自然暴胀。因此，由轴子和规范场驱动的延迟色自然暴胀是由轴子引起的。该模型的有趣结果是在小尺度上手征原初引力波的产生。由于规范场在暴胀的早期是惰性的，所以它与传统的色自然暴胀相比是可行的。我们发现的参数区域中的手征引力波产生的频率范围高于nHz，这是潜在的检测在未来的引力波干涉仪和脉冲星定时阵列，如DECIGO，eLISA和SKA。
2016-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature corrections to Starobinsky inflation can explain the ACT results
本文研究了高阶曲率项对Starobinsky暴胀的修正，通过推导有效标量势并计算相关宇宙学参数，证明这些修正能更好地解释ACT观测数据。
2025-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Alternative approach to the Starobinsky model for inflation scenarios
在Einstein坐标系下，具有相应浅势的引力$R+R^2$模型与观测结果是一致的。最近，许多人努力推广$R+R^2$（Starobinsky）暴胀模型或使用其他浅势来构建早期宇宙的模型。我们修正了关于浅势的问题。我们提出了一个模型，其中Starobinsky模型可以通过一个动力学机制出现。我们表明，鬼模式的情况下，结果的Starobinsky模型的参数的约束。我们得到了扩展模型的标量谱指数和张量-标量比，并研究了曲率扰动的三点关联函数来估计模型的原始非高斯性.
2023-01-17 gr-qc hep-th
Starobinsky potential and power suppression in hybrid Loop Quantum Cosmology
Instituto de Estructura de la Materia, IEM-CSIC（物质结构研究所）
该研究在含Starobinsky势的混合圈量子宇宙学框架下，采用NO-AHD真空选择，通过解析与数值方法计算原初张量功率谱，证实了近似的准确性，并发现功率谱存在由反弹背景动力学决定的特征截断。
2025-11-19 gr-qc hep-th
Constraining Modified Mass-to-Horizon Cosmology Through Primordial Inflationary Observables
Shiraz University（设拉子大学）；Universitat de Lleida（莱里达大学）；University Kasdi Merbah Ouargla（卡兹迪·梅尔巴乌尔格拉大学）
本研究在广义质量-视界关系修正宇宙学中分析慢滚暴胀，发现Starobinsky模型对参数n高度敏感，并通过对标量功率谱归一化施加0.960≤n≤1.040的严格约束，表明暴胀可作为广义视界热力学的灵敏探针。
2026-09-11 gr-qc hep-th
Scalaron-Higgs inflation reloaded: Higgs-dependent scalaron mass and primordial black hole dark matter
我们提出了一个扩展的标量-希格斯模型的非最小耦合的标准模型的希格斯玻色子的二次Ricci标量导致希格斯依赖的标量的质量。该模型预测了有效的单场Starobinsky暴胀的成功阶段。它具有多场放大机制，导致在小波长的暴胀功率谱中出现峰值，从而增强了原始黑洞的产生。扩展的标量-希格斯模型将暴胀宇宙学与基本粒子物理学统一起来，并在不假设任何新粒子的情况下，用原始黑洞来解释冷暗物质的起源。
2021-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extending Starobinsky inflationary model in gravity and supergravity
本文综述了超引力中暴胀模型的建立、超对称破缺、引力子暗物质和原初黑洞的产生等方面的最新研究动态。当暴胀子属于与（自发破缺的）$U(1)$规范对称性相关的大质量矢量多重态时，Starobinsky暴胀可以嵌入超引力中。超对称性和R对称性也可以在膨胀后通过（标准）Polonyi机制自发破缺。Polonyi粒子和引力子是超重的，可以通过宇宙膨胀产生的Schwinger机制在膨胀期间大量产生。这样可以避免产生过剩和不稳定性问题，还可以引入正的宇宙学常数（暗能量）。在我们的超引力模型中也可以观测到由引力子组成的冷暗物质（CDM）的丰度，从而为暴胀、超对称破缺、暗能量和暗物质成因提供了统一的框架。我们的超引力方法也可能导致形成像恒星质量型黑洞这样的原始非线性结构，并且可能包括受杂合弦紧化启发的超对称大统一理论，将粒子物理学与量子引力统一起来。
2018-12-09 gr-qc hep-ph hep-th
Dilaton-Axion Inflation with PBHs and GWs
我们讨论了两阶段的介子-轴子暴胀模型[1]，并描述了$α$ -吸引子模型，用指数或多项式逼近平台。我们在$α$ -吸引子背景下实现了[2]中提出的一个原初黑洞产生模型，并发展了它的超引力版本。根据其多项式吸引子性质，该模型的预测为：$n_s$和$r$是$α$独立的，$r$依赖于定义接近平台的质量参数$μ$。在两个暴胀阶段之间的过渡点处的快子不稳定性与双曲空间$\mathcal{R}_K=-2/3α$的负曲率成正比。因此，在这个模型中的原始黑洞（PBH）的质量和小尺度引力波（GW）的频率显着依赖于$α$。
2022-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Asymptotically Safe Starobinsky Inflation
我们重新Starobinsky通货膨胀在量子引力的背景下，通过确切的重整化群（RG）。我们计算了牛顿“常数”G和无量纲R^2耦合的非微扰beta函数，并证明了存在一个吸引UV不动点，其中后者为零，但前者不为零，我们提供了相应的beta函数。与暴胀观测值一致所需的R^2耦合的微小性，自然是通过它在UV固定点处的消失来保证的，这就保证了原初涨落的微小性，同时也为在这种背景下成功暴胀所需的初始条件提供了理论动力。我们讨论了相应的RG动力学，显示如何通货膨胀和经典的观测定义的耦合的重整化条件，以及如何连接的UV制度与较低的能量沿RG流。最后，我们讨论了当高阶曲率修正包含在内时，我们的结果的一致性，并表明它们对包含R^3修正是鲁棒的。
2015-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial perturbations from dilaton-induced gauge fields
本文研究了含有旁观者介子场的暴胀情形中的原始标量和张量扰动。在我们的装置中，滚动的旁观者介子引起了规范场的快子不稳定性，导致了超视界区大量的规范场产生，通过引力相互作用产生了额外的标量和张量扰动。我们主要关心的是提高张量标量比$r$相对于标准结果的可能性，同时满足观测约束。为此，我们允许在通货膨胀结束之前，但在CMB尺度退出地平线之后，稳定Wavelon场。我们发现，对于暴胀慢滚参数$ε\gtrsim 10^{-3}$，张量标量比在我们的设置可以提高只有一个因素相比，标准的结果${\cal O}(1)$。另一方面，对于对应于较低暴胀能量标度的较小$ε$，可以实现大得多的增强，因此即使当$ε\ll 10^{-3}$时，我们的设置也可以产生显著大的$r\gtrsim 10^{-2}$。由旁观子引起的张量扰动具有很强的尺度依赖性，并且一般是红倾斜的。我们还讨论了一个具体的模型来实现我们的情况下，并确定参数区域给出一个可观的大$r$相对较低的通货膨胀的能量尺度。
2015-11-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Conformal Dilatonic Cosmology
引力和粒子物理学的标准模型被合并在一个单一的共形标量张量理论中，其中的标量场是复杂的。希格斯场和普朗克质量一样，有一个动力学期望值，但基本相互作用的相对强度不变。初始宇宙奇点和视界问题被避免，空间平坦是自然的。没有原始的相变，因此，没有拓扑缺陷产生。玻色子相的量子激发引起了高斯和绝热标量微扰的略微红移的光谱，但没有产生类似的原始引力波。核合成之后的宇宙学纪元与标准宇宙学一样。广义的史瓦西-德西特度规，加上线性势项，描述了恒星和星系的外部，因此在星系尺度上不需要暗物质。
2017-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ultraviolet completion of Starobinsky inflation
Institute for Advanced Study（高等研究院）；Sorbonne Université, CNRS（索邦大学，法国国家科学研究中心）；Scuola Normale Superiore and INFN（比萨高等师范学院和意大利国家核物理研究所）；Academy of Athens, Division of Natural Sciences（雅典科学院自然科学部）；Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
本文基于N=1超重力构建F(R)引力模型，通过两种no-scale超场描述星子博基膨胀，使标量势简化并解决初始条件问题，同时展示四维异质弦模型作为具体例子。
2026-10-30 gr-qc hep-ph hep-th
$R^2$--Inflation Derived from 4d Strings, the Role of the Dilaton, and Turning the Swampland into a Mirage
本研究基于含类Starobinsky暴胀的超弦模型，证明弦伸缩子可稳定sgoldstino方向，还构造出弦论暴胀势，说明高阶$α'$修正可产生暴胀能标并规避大距离沼泽地猜想。
2025-09-02 hep-th
Primordial flat frame -- a new view on inflation
暴胀宇宙学的模型允许选择度量，对于这种度量，齐次各向同性解的几何在无限的过去变成平坦的闵可夫斯基空间。在这个原始的平面框架中，所有的质量尺度都在无限的过去中消失，量子尺度对称性得以实现。宇宙演化主要是由一个标量场的缓慢增加来描述的，它决定了所有质量的尺度。我们构造了膨胀的标准模型的原始平坦标架，即Starobinsky膨胀和混沌膨胀.特别地，我们讨论了在均匀各向同性背景解附近的非均匀解的演化及其与可观测的原始涨落谱的关系。如果引力子和标量场的传播子保持规则，我们观测到的非均匀宇宙可以外推到物理时间的无限过去。在这种情况下，没有物理大爆炸奇点-后者只反映了“场坐标”的单一选择。独立于奇点的问题，原始平坦框架提供了一个关于暴胀宇宙的物理性质的新观点，它可以被描述为一个非常缓慢地演化的几乎空的真空态，具有近似的尺度对称性。
2021-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Magnetic Fields From String Cosmology
在弦宇宙学中，由于动力学介子背景的电磁真空涨落的放大，产生观测到的（星系间）磁场的足够大的种子自然出现。该机制的成功关键取决于所谓的前大爆炸情景的两个特征，一个是在非常小的耦合下由介子驱动的暴胀的早期，一个是在标准辐射主导的演化之前足够长的中间弦时代。
1995-04-17 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial Black Holes And Gravitational Waves Based On No-Scale Supergravity
本文提出了一类解释宇宙中原初黑洞和引力波产生的模型。这些模型是基于无标度理论。通过破坏SU（2，1）/SU（2）$\times$ U（1）对称性，我们固定了两个手征场中的一个，并导出了能够产生PBH和GW的有效标量势。在文献中我们知道，无标度模型有一个重要的统一，它导致了基于陪集SU（2，1）/SU（2）$\times$ U（1）的Starobinsky有效标量势。我们使用这种统一，以进一步解释的PBH和GW的产生。具体地说，我们修改了著名的超势，减少到Starobinsky的有效标量势。因此，我们得到的标量势，一方面，解释的生产PBH和GWs，另一方面，他们保存的转换法律，从陪集SU（2，1）/SU（2）$\times$ U（1）的参数化，以及产生此陪集的模型之间的统一。在此基础上，我们数值计算了具有有效标量势的标量功率谱。此外，我们还通过比较Press-Schechter方法和峰值理论两种方法来估算多光子碳氢化合物的丰度，同时着重解释宇宙中的暗物质。通过使用由此产生的标量功率谱，我们评估的GW的量。所有模型都符合普朗克约束。
2021-11-28 astro-ph.CO hep-th
Constraint on the primordial gravitational waves from the joint analysis of BICEP2 and Planck HFI 353 GHz dust polarization data
通过对BICEP 2和最近公布的Planck HFI 353 GHz尘埃极化数据的联合分析，发现在$Λ$ CDM +张量模型中，没有原始引力波存在的证据，并且在$95%$置信水平下，张量标量比的界限变为$r<0.083$.扩展到运行标量谱指数的模型，在$95%$置信水平下，界限稍微放宽到$r<0.116$。我们的研究结果表明，通货膨胀模型与一个单一的单项潜力是稍微不利的$95%$的信心水平。特别是，$m^2ϕ^2/2$膨胀模型在超过$2σ$的水平上是不利的。然而，Starobinsky膨胀模型给出了一个很好的拟合。
2014-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from modified supergravity
用改进的超引力方法描述了Starobinsky暴胀后原初黑洞的形成过程。我们的方法自然导致两个（标量）场吸引子型的双重暴胀，其第一阶段是由标量子驱动，其第二阶段是由另一个属于超引力多重态的标量场驱动。导出了标量势和动力学项，研究了真空，研究了这两种标量的暴胀动力学。我们数值计算的功率谱，我们发现超慢滚制度导致标量功率谱的增强（峰值）。这导致PBH的有效形成。我们估计PBH的质量，并找到它们的密度分数（作为暗物质的一部分）。我们表明，我们修改后的超引力模型与暴胀观测值是一致的，而他们预测的PBH质量在$10^{16}$ g和$10^{20}$ g之间的范围。从这个意义上说，修正的超引力提供了一种自然的自上而下的方法来解释和统一暴胀和PBH暗物质的起源。
2020-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parity asymmetry of primordial scalar and tensor power spectra
针对CMB大尺度宇称破坏异常，提出基于$\mathcal{P}\mathcal{T}$几何超选择规则的新暴胀量子涨落构造，预测并量化了标量、张量功率谱及原初引力波在特定尺度范围的宇称不对称性。
2024-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing Primordial Black Holes as Dark Matter in Supergravity from Gravitational Waves
我们探讨了一类简单的超引力模型的引力波（GW）现象学，它可以解释和统一膨胀和原始黑洞（PBH）作为暗物质（DM）。我们的（修改后的）超引力模型自然会导致一个两个领域的吸引子型双通货膨胀，其第一阶段是由Starobinsky标量和第二阶段是由另一个标量属于超引力多重驱动。在我们的超重力模型中PBH的形成是有效的，与所有的观测约束兼容，并预测一个随机的GW背景。我们计算了PBH引起的GW功率谱，并表明GW信号可以在未来的天基GW干涉仪（如LISA，DECIGO，TAIJI和TianQin项目）的灵敏度曲线内检测到，从而显示了超重力在GW物理学中的预测能力及其兼容性。
2021-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
String Thresholds, Dynamical Gauss--Bonnet Couplings, and Starobinsky Attractors
Istanbul Technical University（伊斯坦布尔技术大学）
本文基于弦理论发展了动态高斯-博内完成的斯特林斯基膨胀模型，通过模形、稀释子或紧致化阈值的变化影响可观测参数，探讨了高斯-博内项与CMB观测量之间的不变匹配关系。
2026-05-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Inflation and Primordial Perturbations in Fractal Cosmology
Virtual Institute of Astroparticle Physics（虚拟天体粒子物理研究所）；Departamento de Física, CMA-UBI, Universidade da Beira Interior（别拉内乌大学物理系、CMA-UBI）；Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University（范德堡大学物理与天文系）；National Research Nuclear University MEPhI（国立研究核子大学MEPhI）
研究分形宇宙学框架下的膨胀动力学，通过热力学修改在宇宙视界引入分形效应，推导修改后的慢-roll参数及其演化，分析不同势能对分形维度的影响，并与普朗克2018数据对比，约束有效维度范围。
2026-03-30 gr-qc hep-ph hep-th
Inflation, SUSY breaking, and primordial black holes in modified supergravity coupled to chiral matter
我们提出了一个新的修正的（类Starobinsky）旧极小型超引力耦合到手征物质超场的模型，它可以{ \it同时}描述Minkowski真空中的多场暴胀、原初黑洞（PBH）形成、暗物质（DM）和暴胀后的自发超对称性（SUSY）破缺.在我们的双慢卷暴胀的超引力模型中，在两个慢卷阶段之间有一个短的“超慢卷”阶段，PBH质量接近$10^{18}$ g。我们发现，一个显着的PBH部分在允许的质量窗口可以补充自发超对称性破缺的真空中的引力子质量接近的标量（暴胀）质量M的顺序$10^{13}$ GeV。我们的超引力模型支持DM的{ \it复合}性质，它是PBH和重引力子的混合物，而重引力子是最轻的超对称粒子。复合DM显著放松了整个PBH-DM所需的微调。导出了PBH-DM分数，计算了标量扰动增强引起的二阶引力波背景。这些引力波可能会被未来的天基引力干涉仪所探测到。
2022-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stringy black-hole gas in $α'$-corrected dilaton gravity
我们讨论的原始“弦”黑洞可能形成的高曲率阶段之前的反弹过渡到标准的宇宙演化阶段的气体的属性。我们表明，这种弦孔气体占主导地位的政权可以一贯描述的显式解决方案的字符串有效行动，包括一阶$α'$修正。我们提出了一个相空间分析，这样的解决方案的稳定性比较从不同的行动，包括$O(d,d)$对称配置的可能性得到的结果。
2018-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Precision predictions of Starobinsky inflation with self-consistent Weyl-squared corrections
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文研究了星暴利克斯基膨胀模型中自洽的韦尔平方修正对膨胀预测的影响，计算了张量-标量比、张量倾斜和标量倾斜运行等观测量。
2025-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Superradiance around Rotating Dilatonic Black Hole
我们考虑旋转双光子黑洞周围的超辐射效应。我们分析两个案例：一个是具有耦合常数$α=\sqrt{3}$的精确解，它的有效作用量是从5维Kaluza-Klein理论中约化的;另一个是具有任意耦合常数的慢旋转双光子黑洞。我们发现存在一个临界值（$α\sim 1$），这是超弦模型预言的，并且当耦合大于临界值时，在最大荷电极限下的超辐射率比Kerr-Newman情形（$α=0$）要高得多.因此，在高维统一理论中的四维原初黑洞要么是旋转的但几乎是中性的，要么是带电的但实际上是不旋转的。
1994-08-16 gr-qc hep-th
Higgs boson mass and thermal wino dark matter from Starobinsky supergravity with the MSSM
Utrecht University（乌得勒支大学）；Dutch Institute for Emergent Phenomena（荷兰新兴现象研究所）；University of Southampton（南安普顿大学）；Rutherford Appleton Laboratory（卢瑟福·阿普尔顿实验室）；Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）；International Institute of Physics, Natal（纳塔尔国际物理研究所）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study（东京大学基础研究院宇宙物质宇宙学前沿研究中心）
该研究基于Starobinsky超引力与MSSM耦合提出框架，连接CMB与高能粒子现象学。通过暴胀尺度确定隐藏扇区质量尺度，进而确定MSSM软项等。得出与测量值相符的希格斯玻色子质量，还给出热中性微子暗物质候选者及相关特性，未来对撞机可验证。
2026-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring the parameter space of modified supergravity for double inflation and primordial black hole formation
在修正的$(R+R^2)$超引力模型下，研究了宇宙膨胀和原初黑洞形成的有效模型（双标量）的参数空间。我们的模型描述了双暴胀，其第一阶段由来自$R^2$引力的Starobinsky标量子驱动，其第二阶段由属于超引力多重态的另一标量驱动。两个阶段之间的超慢滚制度导致标量扰动的功率谱中的大峰值（增强），这导致有效的PBH形成。暴胀和PBH的形成在我们的模型中都是通用的，而这些PBH可以解释暗物质的很大一部分或全部。由于早期提出的同类模型与观测到的标量倾斜$n_s$值存在一定的张力（在$3σ$之上），因此我们研究了更多参数的更一般的模型，并研究了宇宙学倾斜$(n_s,r)$和标量功率谱增强对这些参数的依赖性。还计算了PBH的质量及其密度分数（作为暗物质的一部分）。与$n_s$观测值的良好一致性（$2σ$和$3σ$之间）需要对参数进行微调，并且仅在所谓的$δ$模型中实现。我们的模型提供了暴胀，PBH和暗物质的（超）引力起源，并可能通过未来对宇宙微波背景辐射和PBH诱导的引力波的精确测量来证实或证伪。
2021-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective models of inflation from a non-local framework
根据最近的宇宙微波背景辐射数据，在早期宇宙中，里奇子是一个可能的暴胀子候选者，它允许与里奇曲率标量的非最小耦合。在本文中，我们介绍了一种方法，在文献中很少使用，即非局部特征的量子暴胀。更具体地说，采用J.High Energy Phys.04（2007）029中表达的非局部特征，我们研究了具有非局部光子的有效作用量的de Sitter几何周围的二次变化。非定域性是指涉及算子$\mathcal{F}\left(\Box\right)$的无穷导数动力学项。特征方程$\mathcal{F}(z)=0$的代数根在确定理论的性质中起着至关重要的作用。我们随后研究了当$\mathcal{F}\left(\Box\right)$有一个实根和一个复根的情况，从中我们得到了两个具体的有效的通货膨胀模型。在第一种情况下，我们检索一类单场膨胀与普遍预测的$n_{s}\sim0.967$与任何值的张量标量比$r<0.1$内在控制的根的特征方程。第二种情况涉及一类新的具有特殊二次叉积的标量场的两场共形不变模型。在后一种情况下，我们通过一个自发破缺的共形不变性获得了Starobinsky式的暴胀。此外，在我们的方法中，通过这种机制自然地产生了一个提升的最小势能，它解释了暴胀后的真空能量。
2017-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial magnetic seeds from string cosmology
在讨论了原初磁种子的暴胀产生和各种可能的机制之后，我们集中分析了典型的弦论模型中的光子-声子耦合。特别注意的是施加在原始种子谱的约束，并获得杂种优势和I型超弦的现象学签名的可能性，在原则上访问目前（或不久的将来）的观察。
2005-09-07 astro-ph gr-qc hep-th
Generalized dilaton-axion models of inflation, de Sitter vacua and spontaneous SUSY breaking in supergravity
我们提出了在具有手征超场$T$的$N=1$超引力中，在存在具有Fayet-Iliopoulos项的$N=1$矢量多重态的情况下，宇宙膨胀、自发超对称破缺和暗能量（de Sitter真空）的统一模型.通过使用Kähler势作为$K=-α\log(T+\bar{T})$和超势作为常数和线性项之和，我们发现$3\leqα\leqα_{\rm max}$的可行暴胀是可能的，其中$α_{\rm max}\approx 7.235$。原始标量扰动的振幅的观测固定在我们的模型高达$10^{13}$ GeV的超对称性破缺标度。在$α>3$的情况下，轴子得到了与暴胀子质量相当的树级（非快子）质量。
2019-07-24 gr-qc hep-th
Mechanisms of Producing Primordial Black Holes By Breaking The SU(2,1)/SU(2)$\times$U(1) Symmetry
为了解释宇宙中原初黑洞的产生，本文提出了一类由无标度超引力导出的引力势。通过破坏SU（2，1）/SU（2）$\times$ U（1）对称性，我们固定了两个手征场中的一个，并导出了能够产生PBH的有效标量势。具体来说，我们修改众所周知的超势，减少到Starobinsky样的有效标量势。因此，我们得到标量势，一方面，解释PBH的产生，另一方面，他们保存的变换律，从陪集SU（2，1）/SU（2）$\times$ U（1）的参数化。此外，我们通过修改拉格朗日（或凯勒势）的动力学项来生成PBH，并且我们保持超势不变。在所有的情况下，我们评估的分数丰度的PBH通过比较Press-Schechter方法和峰值理论，而专注于解释宇宙中的暗物质。所有模型都符合普朗克约束。
2021-04-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Schwarzschild Primordial Black Holes as Dark Matter in Quadratic Gravity
引力的单圈重整化量子有效作用量包含曲率项的二次项。通过只保留径向球对称涨落，将四维（4D）理论降维为具有势的二维（2D）引力场，我们得到了二次引力场中的一个近似解析黑洞解.该解在爱因斯坦引力的极限下简化为史瓦西黑洞，但在其他方面承认非负的Arnowitt-Deser-Misner（ADM）和正的准局部Misner-Sharp质量，它们可以显着不同。然后我们研究了这种量子修正的黑洞的热力学，并计算了它们在霍金蒸发下的寿命。我们注意到，在一定的参数范围内，黑洞在发射霍金辐射时质量增加。这种病态行为与二次引力中存在的负能量状态有关。我们还发现，非史瓦西黑洞的微透镜可以显着偏离其史瓦西对应的微透镜。这些发现对于原生黑洞（PBH）作为暗物质的现象学有重要的影响。特别是，引用的限制PBH暗物质从微透镜数据可以完全回避，从而使PBH在质量范围$\sim 10^{-12} - 10~M_{\odot}$可行的暗物质的候选人。
2021-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Squeezed vacua and primordial features in effective theories of inflation at N2LO
本文在一大类暴胀有效理论中推导压缩真空相对相位及N2LO功率谱闭式表达式，并以Starobinsky模型给出可检验的原初特征预言。
2025-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the primordial correlation of gravitons with gauge fields
计算了早期宇宙暴胀过程中引力子与阿贝尔规范场通过动力学介子场或体积模量非极小耦合的原初关联。特别地，我们计算了一个张量模与两个规范场模的互相关以及相应的相关磁场和电场的关联函数。此外，利用半经典方法，我们证明了三点交叉关联函数在压缩极限下满足新的相容关系（软定理）。我们的研究结果表现出完全一致的结果与新的一致性关系。一个有趣的结果，我们的情况是一个新的关联的原始张量模式与原始曲率扰动引起的高阶量子引力修正的可能性。长波长规范场模产生的各向异性背景使得这种关联函数不为零。最后，我们讨论了这些三点关联函数是如何在今天的宇宙学观测和应用程序的暴胀磁生的情况下打上烙印。
2022-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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 $的变化趋势及非线性效应的重要性。
2026-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Violations of the equivalence principle in a dilaton-runaway scenario
我们探索了宇宙学介子固定和去耦机制的一个版本，其中低能有效作用量的介子依赖性对于裸弦耦合$g_s^2 = e^ϕ$的无限大值是极端化的。我们研究了在原始暴胀阶段，质子$ϕ$在无穷远处向其"不动点“逃逸的效率，从而近似地从物质中逃逸。剩余的介子耦合被发现是有关的膨胀过程中产生的密度波动的幅度。对于最简单的暴胀势$V (χ) = {1/2} m_χ^2 (ϕ) χ^2$，在$Δa / a \sim 10^{-12}$水平附近，剩余的介子耦合预言了对引力加速度普适性的违反.这表明，适当提高等效原理测试的精度，也许能够检测到这种失控的电子的影响。在一些关于暗子与暗物质和/或暗能量耦合的假设下，自然"常数“（特别是精细结构常数）的预期时间变化也可能足够大，可以在改进的实验或观测数据范围内。
2002-09-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflation and primordial gravitational waves in scale-invariant quadratic gravity with Higgs
本文研究含Higgs的标度不变二次引力中的暴胀与原初引力波，通过动力系统方法约束模型参数，分析张量扰动并计算引力波功率谱，部分参数区间可被未来CMB探测任务检验。
2023-05-04 gr-qc hep-ph hep-th
Primordial power spectrum at N3LO in effective theories of inflation
本文开发了系统框架计算暴胀有效理论中原初功率谱至N3LO阶，基于格林函数方法推导出完全展开表达式，并发现N3LO校正显著改变张量标量比等预测，为下一代CMB观测提供精确理论基础。
2024-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Conformal Limit of Inflation in the Era of CMB Polarimetry
我们认为，未检测到的原始张量模式告诉我们很多关于原始宇宙。在单场慢卷暴胀中，当前张量标量比的上限$r < 0.07$ $(95 \% ~CL)$意味着哈勃慢卷参数服从$\varepsilon \ll η$，因此建立了一个新的层次结构的存在。我们把这个制度的共形极限（慢卷）通货膨胀，并表明，它包括Starobinsky一样的通货膨胀以及所有可行的单场模型与次普朗克场偏移。在这个极限下，所有的原振子都被全共形群约束到慢滚中的非平凡阶。这固定了功率谱和全双谱，并导致非高斯的“共形”形状。非高斯性的大小通过一致性条件与谱指数的运行有关，因此预计它会很小。在传递中，我们澄清的作用，边界项的$ζ$行动，为了约束方程需要解决，并重新推导我们的结果使用惠勒-德维特形式主义。
2016-09-22 astro-ph.CO hep-th
String Theory and Inflation
弦论充满了光标量场（介子和各种模），它们产生了大量的观测问题，特别是一些严重的宇宙学困难，类似于自发破缺超引力的最早版本中与波洛尼场有关的困难。我们表明，所有这些问题都是自然避免的，如果最近推出的机制，用于固定的真空期望值的π介子和/或模量是在工作中。我们研究了这种标量场在原始暴胀时期的经典演化和量子涨落，发现结果与观测事实自然相容。在这个模型中，质量范围很宽的介子或模量（包括超对称性破缺倾向的1 TeV值，并延伸到普朗克尺度）有资格定义一种新型的基本稳定的超弱相互作用大质量粒子，能够提供足够的质量密度来关闭宇宙
1995-03-22 gr-qc hep-th
Superimposed Oscillations in Brane Inflation
在正则标量场暴胀中，Starobinsky模型（具有线性势但斜率不连续）的显著之处在于，尽管违反了慢滚，但功率谱和双谱都可以精确地解析计算。两点函数的特点是在大尺度和小尺度上的功率不同，以及其间的小振幅叠加振荡的爆发。出于弦理论模型与坚持膜，我们扩展这种分析狄拉克玻恩因菲尔德（DBI）的通货膨胀，广义慢卷违反在不连续性和快速变化的声速c_s发生。在试图解释非线性动力学项对原始功率谱的振荡特征的影响时，我们证明了所得到的功率谱具有与标准Starobinsky模型显著不同的形状和特征。特别是，功率谱现在在大尺度和小尺度上具有非常相似的尺度不变值，而在中间尺度上，其特征在于更大的振幅和更高的频率叠加振荡。我们还表明，在这个模型中计算非高斯性是一个复杂的，但有趣的任务，因为在立方行动的所有条款现在作出贡献。研究叠加振荡是否可以与普朗克宇宙微波背景（CMB）数据（例如通过解释大尺度普朗克异常）相吻合，同时，小的非高斯性仍然是一个有趣的和开放的可能性。
2013-12-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
EFT Beyond the Horizon: Stochastic Inflation and How Primordial Quantum Fluctuations Go Classical
我们确定了描述暴胀超哈勃尺度的有效理论，并证明它是适用于开放系统的有效场论的特殊情况。开放系统允许在感兴趣的自由度和那些被整合出来的自由度之间交换信息，例如通过流体移动的粒子。严格地说，它们一般不能用有效拉格朗日量来描述;相反，适当的“低能”极限是描述慢自由度的密度矩阵演变的林德布拉德方程。我们导出了近德西特时空中量子场的超哈勃模方程，并得到了两个结果。我们表明，对角密度矩阵元素的演变迅速接近Starobinsky的随机暴胀图片的福克-普朗克方程。这提供了一个替代的第一原理推导这张图片的随机噪声和漂移，以及其领先的校正。(An应用程序计算具有亚光速声速的系统的噪声。）我们认为，相互作用的存在驱动器的非对角密度矩阵元素为零的字段的基础。这说明了为什么场基是原初量子涨落退相干的“指针基”，而它们在视界之外，从而允许它们作为经典涨落重新进入，正如分析CMB数据时所假设的那样。退相干过程是有效的，发生在几个哈勃时间后，即使是像引力强度这样弱的相互作用。至关重要的是，相互作用的细节在很大程度上只控制退相干时间，而不是最终的后期随机状态的性质，就像相互作用可以控制热系统的平衡时间，但在很大程度上与所产生的平衡态的性质无关。
2014-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
