In search of an observational quantum signature of the primordial perturbations in slow-roll and ultra slow-roll inflation
在标准暴胀范式中,宇宙学密度扰动在早期宇宙中以量子涨落的形式产生,但随后经历了量子到经典的转变。在这种转变中,量子态的压缩起着关键作用,这是对微扰的衰减模式分量的强烈抑制的结果。由于对宇宙学扰动的测量不断改进,我们想知道是否存在这样的情况,即这种衰变模式在宇宙晚期仍然可以观察到,理想情况下会导致扰动的量子性质的“吸烟枪”签名。我们通过将暴胀后的微扰量子态演化到后暴胀宇宙来解决这个问题。在恢复了标准结果之后,即在慢卷(SR)暴胀中,当观测到扰动时,衰减模确实被绝望地抑制了(抑制了$\sim 115$数量级),我们转向超慢卷(USR)暴胀,在这种情况下,通常的衰减模实际上在超视界尺度上增长。尽管模式函数的行为有如此巨大的差异,我们还是发现在USR中,宇宙晚期衰减模式的振幅被显著地抑制了,实际上是被相同的$\sim 115$数量级抑制了。我们最后解释说,这种大的抑制是一个普遍的结果,持有超越SR和USR的情况下考虑,并遵循海森堡的不确定原理的修改版本和观察到的原始功率谱的振幅。因此,微扰的经典行为与宏观物体的经典行为密切相关,与大质量粒子的位置进行类比,今天的曲率微扰具有$m_{\rm pl}^2/H_0^2 \sim 10^{120}$量级的巨大有效质量,使它们高度经典。
2019-05-04 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
From de Sitter to de Sitter: decaying vacuum models as a possible solution to the main cosmological problems
衰变真空宇宙学模型在两个极端(极早期和晚期)的德西特阶段之间平稳地演化,能够解决或至少减轻一些宇宙学难题,其中包括:(i)奇点,(ii)视界,(iii)从暴胀中顺利退出,以及(iv)重子生成问题。我们在这里的基本目的是讨论如何也可以缓和基于从德西特到德西特演化的一大类运行真空宇宙学的符合问题。也有人认为,即使是宇宙学常数的问题变得不那么严重,提供的两个限制德西特流形的特征尺度预测的第一性原理。
2018-07-25 gr-qc
A model of the late universe with viscous Zel'ldovich fluid and decaying vacuum
许多人猜测在宇宙的早期阶段存在刚性流体。这种坚硬的流体是由泽尔多维奇首先提出的。近年来,人们以体粘滞刚性流体作为宇宙的主导成分,研究了宇宙的晚期加速,但这种模型所预言的宇宙年龄小于观测值。我们考虑了一个以粘性刚性流体和衰减真空能量作为宇宙组分的平坦宇宙,发现该模型预测了一个合理的宇宙背景演化,其中de Sitter时期是膨胀的结束阶段。此外,该模型还预测了目前宇宙年龄的合理值。我们还进行了动力学系统分析的模型,并发现该模型预测的结束deSitter阶段是稳定的。
2018-06-28 gr-qc
What is needed of a scalar field if it is to unify inflation and late time acceleration ?
典型暴胀是指使用单个标量场来描述暴胀和后期加速的场景。这篇评论致力于典型通货膨胀的框架,重点是形式主义的基石。一致的统一的通货膨胀和后期的时间加速使用一个单一的标量场要求一个浅场电位最初其次是陡峭的行为之后,浅再次围绕本时代。标量场不干扰热历史的要求决定了后暴胀时代势的陡峭性质,并进一步限制了后期物理与初始条件无关。我们详细描述了标度和渐近标度解以及从标度区退出到后期加速的机制。审查包括重新审视缩放解决方案,这是通货膨胀和后期加速统一的主题的核心。在退出机制方面,我们特别注意了大质量中微子物质与标量场的耦合,这种耦合是动态建立的,可以引起后期的加速。本文给出了耦合情况下标量场动力学的详细解析处理。我们简要地讨论了典型暴胀的显著特征,即从暴胀到动力学状态过渡期间产生的重力波的蓝色光谱。
2022-03-20 gr-qc
Stochastic approach of gravitational waves in presence of a decaying cosmological parameter from a 5D vacuum theory of gravity
我们发展了一种随机方法来研究在黎曼平坦的5D几何背景下,在宇宙学参数衰减的情况下,在暴胀时期产生的引力波。我们得到的平方张量度规涨落强烈依赖于宇宙学参数$Λ(t)$,我们最后说明的形式主义与衰减的$Λ(t)$的一个例子。
2008-03-20 gr-qc hep-th
Unification of the inflation with late-time acceleration in Born-Infeld-$f(R)$ gravity
我们研究了Born-Infeld- $f(R)$引力在无物质条件下的加速动力学。在我们的工作中(A. N. Makarenko,S. Odintsov,G.J. Olmo,Phys.Lett. B734(2014)36,[arXiv:1403.2850])它最终是从上述理论导出的任何暗能量宇宙学。在这封信中,我们应用(arXiv:1403.2850)的技术来证明Born-Infeld- $f(R)$引力可以描述非常现实的宇宙,承认早期暴胀与晚期加速度的统一。具体地说,周期性和非周期性行为的演化被认为有可能在早期或晚期跨越幻影分界线。
2014-06-06 gr-qc
Stability of cylindrical thin shell wormhole during evolution of universe from inflation to late time acceleration
本文研究了宇宙从暴胀期到后期加速期演化过程中圆柱形虫洞的稳定性。我们表明,有两种类型的圆柱形虫洞。第一种类型是在k个黑F弦转变为BIon组态的对应点产生的。这个虫洞将能量从额外的维度转移到我们的宇宙中,导致膨胀,失去能量并消失。第二种圆柱形虫洞是由超光速粒子势产生的,并导致了一个新的加速阶段。结果表明,在这个时期,虫洞参数的增长速度超过了尺度因子的增长速度,在撕裂时刻超过了尺度因子的增长速度,在大撕裂奇点处导致了宇宙的毁灭。
2015-02-13 gr-qc
Connecting inflation with late cosmic acceleration by particle production
一个连续的过程中创造的粒子被调查之间的可能联系的暴胀阶段与后期宇宙加速。在这个模型中,暴胀时代的发生是由于相对论粒子的连续和快速的创造过程,而最近的加速阶段是由引力场作用于量子真空的非相对论物质创造所驱动的,这最终导致有效的状态方程小于$-1$。因此,解释最近的结果,有利于幻影动力学,而不需要任何修改的引力理论已被提出。最后,我们用Ia型超新星的观测数据、哈勃参数的历史、重子声学振荡和宇宙微波背景对模型进行了验证。
2016-04-26 gr-qc
Unifying inflation with late-time acceleration in BIonic system
在这项研究中,我们提出了一个新的模型,允许统一的膨胀,减速和加速阶段的膨胀历史的仿生系统。在这个模型中,一开始,有$k$黑色基本弦在相应的点过渡到BIon配置。在这一点上,两个宇宙膜和宇宙反膜已经产生,通过一个虫洞相互作用并膨胀。随着温度的降低,这个虫洞的能量流入宇宙膜,导致暴胀。不久之后,虫洞死亡,膨胀结束,减速时期开始。随着两个宇宙膜和反膜的接近,快子诞生、成长并导致一个新的虫洞的产生。此时,两个宇宙膜和反膜重新连接,宇宙的后期加速时代开始了。我们将我们的模型与以前的统一幻影模型和观测数据进行了比较,得到了一些宇宙学参数,如温度随时间的变化。我们还发现,减速参数是负的,在膨胀和后期的加速时期和减速时期的积极。这意味着我们的模型与以前的预测和宇宙学实验是一致的。
2015-05-18 gr-qc
Late-time acceleration and inflation in a Poincaré gauge cosmological model
本文在庞加莱规范宇宙学(PGC)框架下研究了一个自洽模型,它能将Starobinsky暴胀和$Λ$ CDM模型统一起来,而不需要额外的暴胀子和"暗能量“.我们从一般的九参数PGC拉格朗日量出发,在拉格朗日参数满足一定的无鬼和无快子条件下,得到了两个类弗里德曼解析解。标量挠率$h$确定的解与早期的Starobinsky宇宙学一致,而赝标量挠率$f$确定的解自然包含一个常数的"暗能量"密度$3(α-1)^2/8B_0$,它覆盖了晚期的$Λ$ CDM模型.根据最新的观测资料,估计了自然单位下的参数$α-1\simeq 8.07\times10^{-56}$、$B_0\simeq5.76\times10^{-28}GeV^{-2}$的大小。
2019-08-05 gr-qc
Scalar field description of decaying-$Λ$ cosmologies
讨论了由时变宇宙学项驱动的宇宙学可以用与理想流体耦合的标量场描述的条件。提出了一种动态重构势场的算法,该算法与给定的唯象$Λ$模型具有相似性。作为一个工作的例子,通货紧缩的宇宙学,它从一个纯粹的德西特真空状态演变成一个稍微修改的FRW宇宙学被认为是。研究发现,这是具有渐进指数势的非奇异暖暴胀的一个例子。相对于其他标量场描述的衰减真空宇宙学的差异进行了处理,并指出可能的扩展。
2002-01-04 astro-ph gr-qc
A unified cosmic evolution: Inflation to late time acceleration
本文在不可逆热力学框架下讨论了一个具有粒子产生机制的宇宙学模型。在二阶非平衡热力学方程中,粒子产生率被视为耗散效应。假设非平衡热力学过程是等熵的,因此,每个粒子的熵是恒定的,因此,耗散压力可以线性地表示在均匀和各向同性的平板FLRW模型的背景下的粒子产生率。通过适当地选择粒子产生率作为哈勃参数的函数,该模型将宇宙物质视为具有正压状态方程的正常理想流体,显示了宇宙从暴胀到目前加速阶段的演化过程。
2015-04-30 gr-qc
After bulky brane inflation
在宇宙的膜世界图像中,研究了衰减的体标量场在三膜上的再加热或熵产生。它表明,在这个过程中产生了大量的暗辐射,除非只有特定的模式被激发,因此,随后的膜内的熵生产一般需要在原始核合成之前。
2001-06-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Evolution of the curvature perturbations during warm inflation
本文认为暖暴胀是多场暴胀的一个有趣的应用。用Delta-N方法计算了暖暴胀过程中曲率扰动的演化。虽然本文所考虑的扰动在视界退出后衰减,但这些扰动对曲率扰动的修正仍然存在,并在大尺度上主导曲率扰动。除了典型的曲率扰动演化,非均匀扩散率被认为是暖暴胀,这可能会导致显着的非高斯谱。
2009-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A complete cosmic scenario from inflation to late time acceleration: Non-equilibrium thermodynamics in the context of particle creation
本文在不可逆热力学的框架内讨论了粒子产生的机制。将粒子产生率视为耗散效应,给出了Israel和Stewart的二级非平衡热力学公式。在平坦FRW模型的背景下,我们假设非平衡的热力学过程是等熵的,使得每个粒子的熵不变,从而耗散压力可以用粒子产生率线性表示。在这里,耗散压力表现为具有非线性非齐次演化方程的动力学变量,熵流矢量满足热力学第二定律。此外,使用弗里德曼方程,并通过适当选择粒子产生率作为哈勃参数的函数,可以(分别)显示从暴胀阶段到辐射时代的过渡,以及从物质主导时代到后期加速。此外,与解析延拓类似,通过调整参数,可以显示从暴胀到后期加速的连续宇宙演化。研究发现,在de Sitter相,共动熵随时间呈指数增长,保持每个粒子的熵不变。随后,通过引入具有自相互作用势的标量场,从场论的观点描述了上述宇宙学方案。最后,我们试图将粒子产生的宇宙学现象表现为霍金辐射,特别是在暴胀时期。
2015-07-06 gr-qc
Primordial and asymptotic inflation in Brans-Dicke cosmology
本工作的基本动机是试图用Brans-Dicke引力理论解释快速的原初暴胀和观测到的缓慢的晚期暴胀。我们证明了这两个膨胀参数的比值正比于Brans-Dicke参数$% ω$ $(ω\gg1) $的平方根。我们还计算了哈勃参数$% H$和随时间变化的牛顿引力常量$G$的两个制度。由Brans-Dicke宇宙学预测的哈勃参数的变化与最近的测量结果一致:预测$H$的值在晚些时候的未来是$H$的当前值的0.86倍。
2005-12-14 gr-qc
Slowly decaying tails of massive scalar fields in spherically symmetric spacetimes
我们研究静态球对称时空中大质量标量场的主导晚时行为。考虑到在引力场较弱的远区的场演化,我们证明了在何种条件下,大质量场振荡的振幅在很晚的时候以$t^{-5/6}$的形式缓慢衰减,就像以前在史瓦西情况下发现的那样。我们的结论是,这种长寿命的振荡尾巴通常在黑洞时空中的类时无穷远处被观察到,而如果中心物体是一颗正常的恒星,它可能无法生存。我们还讨论了这种显着的后向散射效应是不存在的场附近的零锥在较大的空间距离。
2002-01-30 gr-qc
Decaying D-branes and Moving Mirrors
我们提出了一个精确的含时解的有效D膜世界体积理论,它描述了一个非均匀衰变的膜反膜系统。我们计算了在这种非均匀的含时背景下,由粒子产生引起的量子能流。我们发现,这种计算基本上是等效的移动镜系统。在初始阶段,能流是热的,温度由膜和反膜之间距离的倒数给出。后来它改变了它的符号,变成了一个负能量流。我们的结果可能与(p)再加热过程或/和弦膜暴胀后宇宙弦网络的演化有关。
2008-05-20 gr-qc hep-th
Current observations with a decaying cosmological constant allow for chaotic cyclic cosmology
我们使用相平面分析技术的马德森和埃利斯考虑一个宇宙的真正的宇宙学常数以及宇宙学“常数”是衰减。暴胀时代的时间对称动力学允许永远反弹的模型发生。考虑到标量场的动力学演化,我们发现,如果暗能量在未来衰减,混沌循环宇宙存在的空间曲率是积极的。根据目前的观测,这一点特别有趣,因为目前的观测还没有排除封闭宇宙或宇宙学常数演化的可能性。我们只提出了一个原理性的证明,并没有明确的要求,对目前的暗能量衰变所需的物理机制。
2016-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Asymptotic late-time tails of massive spin-2 fields
研究了平直和弯曲时空中自旋为2的大质量场的晚时动力学。我们发现,大质量场的时间演化的特点是振荡幂律衰减的尾巴在渐近晚的时候。在平坦时空中,衰减指数取决于模的多极数和奇偶性。在弯曲的史瓦西黑洞时空中,衰变指数是普适的。
2014-02-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Inflation and late-time acceleration from a double-well potential with cosmological constant
提出了一个没有大爆炸奇点的宇宙模型,它显示了一个早期的暴胀期,在一个相变到一个通货紧缩时代之前结束。该模型产生了足够的重粒子,使宇宙在MeV的温度下重新加热。在重新加热之后,它平滑地匹配标准$Λ$ CDM场景。
2016-05-05 astro-ph.CO gr-qc
Decaying dark energy in light of the latest cosmological dataset
衰减的暗能量模型修正了最常见的观测量的背景演化,例如哈勃函数、光度距离和宇宙微波背景温度-红移标度关系。我们使用最新的观测确定的数据集,包括超新星Ia型和伽马射线暴数据,以及$H(z)$和宇宙微波背景温度与$z$数据和减少宇宙微波背景参数,以改善这些模型的以前的约束。我们进行了蒙特卡洛马尔可夫链分析,以约束参数空间的基础上,两种不同的方法。在第一种方法中,哈勃常数和物质密度可以自由变化。在这种情况下,我们的结果是兼容与衰减暗能量模型,以及与宇宙学背景的最新描述相关的先前分析。对于第二种方法,我们将哈勃常数和物质密度设置为{ \it Planck}卫星得到的最佳拟合值,将参数空间降为二维,改善了现有的对模型参数的约束。我们的研究结果表明,宇宙的加速膨胀是很好地描述了宇宙学常数,我们认为,即将到来的观测将发挥决定性的作用,以限制/排除衰减的暗能量。
2018-09-03 astro-ph.CO gr-qc
Towards the unification of late-time acceleration and inflation by k-essence model
基于最近在arXiv:1001.0220 [hep-th]中提出的k-本质模型的重建公式,我们明确地构造了统一早期宇宙晚期加速和暴胀的宇宙学模型.
2010-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and the late time acceleration from Hossenfelder-Verlinde gravity
本文证明Hossenfelder对Verlinde涌现引力的协变表述无需引入暴胀子即可同时预测暴胀与晚期加速,并计算出imposter场质量与减速参数及精细结构常数的关系。
2023-05-23 gr-qc hep-ph
From inflation to late acceleration: A new cosmological paradigm
为了解释宇宙的膨胀历史,提出了从基础理论导出宇宙学项的新思想。我们用这个导出的宇宙学项得到了宇宙的标度因子,并证明它反映了膨胀宇宙在不同时期的所有特征,从而导致了这个单一实体从暴胀到后期加速到中间减速阶段的转变。我们进一步讨论这种范式的某些观察方面。
2008-10-15 astro-ph gr-qc hep-th
Quintessential inflation: A unified scenario of inflation and dark energy
典型暴胀通过单个标量场统一了暴胀和后期加速。我们已经讨论过这样一种情形,即正则和非正则标量场。标量场在暴胀期间表现为暴胀子场,在后期表现为精粹场。此外,模型的预测已与最近的普朗克数据进行了比较。
2018-01-10 astro-ph.CO gr-qc
From inflation to dark energy through a dynamical Lambda: an attempt at alleviating fundamental cosmic puzzles
经过几十年成功的热大爆炸范式,宇宙学仍然缺乏一个框架,在这个框架中,宇宙的早期暴胀阶段顺利地匹配辐射时代,并演化到现在的“准”德西特时空。同样有趣的是,有效真空能量密度的当前值远远小于引发暴胀的值。在这篇论文中,我们提出了一类新的宇宙学,它能够克服或大大缓解这些尖锐的宇宙难题。由衰减的真空能量密度提供动力,时空从纯非奇异的德西特真空阶段出现,“优雅地”从暴胀退出到辐射阶段,随后是暗物质和真空状态,最后演化到后期的德西特阶段。
2013-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Expansion History with Decaying Vacuum: A Complete Cosmological Scenario
我们提出了一种新的宇宙学方案,即时空从一个纯粹的初始de Sitter阶段出现,随后演变成辐射,物质和暗能量占主导地位的时代,从而避免了初始奇点,并提供了一个完整的描述膨胀历史和视界问题的自然解决方案。该模型是基于动态真空能量密度的哈勃率的幂级数演变。从暴胀到标准辐射期的过渡是普遍的,这为成功地描述优雅的退出提供了线索。由于由此产生的晚期宇宙历史非常接近和谐LCDM模型,新的统一框架体现了比标准宇宙学更完整的过去宇宙演化。
2013-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Open EFTs, IR Effects and Late-Time Resummations: Systematic Corrections in Stochastic Inflation
虽然简单的暴胀模型很好地描述了宇宙微波背景,但它们的修正经常受到红外效应的困扰,这阻碍了对后期行为的可靠计算。我们适应宇宙学工具,旨在解决其他物理系统中的类似问题,目标是做出可靠的后期暴胀预测。主要的工具是开放式EFT,它在通货膨胀的情况下减少到随机通货膨胀加上可计算的修正。我们将其应用于一个简单的通货膨胀模型,该模型足够复杂,具有危险的IR行为,但又足够简单,可以推断后期行为。我们发现标准的随机通货膨胀预测的噪声和漂移的修正,我们发现这些修正确保这两个数量的IR有限性。超哈勃场涨落的后期概率分布${\cal P}(ϕ)$是噪声和漂移的函数,因此它们也是IR有限的。我们比较我们的结果与其他方法(如大型$N$模型),发现他们同意时,这些模型是可靠的。在所有情况下,我们可以详细探索,我们发现IR长期效应描述了小扰动的缓慢积累,以产生大的影响:场的后期概率分布的显着扭曲。但是,与此相关的能量密度在后期仅为$H^4$量级,因此{ \em not}会产生剧烈的引力反作用。
2015-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Breathing Comoving Hubble: Initial Condition and Eternity in view of the trans-Planckian Censorship Conjecture
在本文中,我们提出了这样的想法,即共同运动的哈勃视界经历了多个阶段的收缩(a.k.a.)。通货膨胀阶段)和扩张。可观测到的膨胀,产生了CMB各向异性,并产生了原始的引力波,随后是多次早期和晚期的膨胀。反普朗克审查猜想限制了每个暴胀阶段的持续时间,并决定了它们的哈勃率。早期的暴胀可能在宇宙从普朗克时代出现后立即开始。它缓解了较低规模可观察通货膨胀的初始条件问题。后期的通货膨胀共同帮助可观察到的通货膨胀适应当前的水平。此外,它使永恒的暴胀成为可能,并与暴胀相一致。
2019-11-27 gr-qc hep-th
A unified geometric description of the Universe: from inflation to late-time acceleration without an inflaton nor a cosmological constant
我们提出了一个由引力理论产生的宇宙学模型,它具有一个无限高的高阶曲率不变量,可以再现宇宙的整个演化:从暴胀到晚期加速,而不需要调用暴胀子或宇宙学常数。这个理论是爱因斯坦式的。弗里德曼-勒迈特-罗伯逊-沃克度规的场方程是二阶的,并且可以再现与低红移时宇宙学常数提供的加速度一致的晚期演化。我们的研究结果迫使我们重新解释暗能量的本质,成为一种完全继承自时空几何的机制。
2022-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Simple cosmological model with inflation and late times acceleration
在多项式Palatini宇宙学的框架下,我们研究了一个简单的爱因斯坦坐标系下的均匀各向同性宇宙模型。我们发现在这个模型中,宇宙演化过程中出现了早期的暴胀和晚期的膨胀加速阶段。在此框架下,我们得到了具有标量场形式的物质和暗能量的Friedmann方程,其势的形式由FRW度规的Ricci标量以协变的方式确定。物质和暗能量的能量密度也通过Ricci标量参数化。早期的暴胀只在物质的能量密度的极小部分时才能得到。物质与暗能量之间存在相互作用,因为暗能量是衰减的。为了刻画暴胀,我们用Ricci标量计算了慢滚参数和常滚参数。我们发现了暗能量密度随宇宙时间变化的一个特征行为,它遵循logistic-like曲线,该曲线插入两个几乎恒定值的相位。从所需的$N$ -折叠数中,我们发现了模型参数的一个界限。
2017-08-16 astro-ph.CO gr-qc
Decaying Lambda cosmology with varying G
我们研究一个均匀的和各向同性的宇宙学与衰减的真空能量密度,在一个模型的领域与时变的引力“常数”。我们表明,在较晚的时候,这样的宇宙学是根据宇宙学参数的观测值。特别地,我们可以获得物质密度和总能量密度之间的观测比率,而不需要任何微调。
2003-07-29 astro-ph gr-qc
Non-singular modified gravity unifying inflation with late-time acceleration and universality of viscous ratio bound in F(R) theory
综述了四维F(R)-引力的基本宇宙学性质,包括FRW运动方程及其加速解、广义流体和标量-张量表示。给出了宇宙学重建方程,讨论了宇宙学解稳定的条件。综述了暴胀与暗能量时代统一的现实F(R)模型。研究了通过引入R^2项来避免有限时间未来奇点的问题。提出了统一早期暴胀和晚期加速的新的现实非奇异F(R)-引力。在这样的模型中,暴胀时代的退出可能是由引力情景引起的。证明了五维F(R)-引力作为非微扰的弦有效作用量导致了粘性束缚比的普适关系。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonminimal Couplings in the Early Universe: Multifield Models of Inflation and the Latest Observations
宇宙暴胀的模型表明,我们的宇宙经历了一个加速膨胀的早期阶段,由一个或多个标量场的动力学驱动。暴胀模型对几个可观测的量做出具体的定量预测,包括宇宙微波背景辐射中温度各向异性的特殊模式。高能物理的现实模型包括许多高能标量场。此外,我们可以预期这些场与时空曲率有非最小耦合。这样的耦合是相当普遍的,在弯曲时空中量子化标量场时作为重整化反项出现。在这一章中,我回顾了最近的研究一般类的多场暴胀模型与非最小耦合。这类模型表现出强吸引子行为:在广泛的耦合和初始条件下,场在大部分暴胀中沿着单场轨迹演化。因此,在相空间和参数空间的大范围内,这类模型对最近观测的“甜蜜点”内的可观测量产生了稳健的预测。
2016-05-07 astro-ph.CO gr-qc
Dirac field as a source of the inflation in 2+1 dimensional Teleparallel gravity
本文在空间平坦的Friedman-Robertson-Walker(FRW)宇宙学模型背景下,通过Dirac场与挠率的非极小耦合,研究了宇宙的早期暴胀和晚期加速.比较了用Noether对称性方法得到的有无规范项的结果。此外,我们还将这些结果与Noether对称近似下的3+1维遥平行引力的结果进行了比较。我们看到,这项研究解释了宇宙早期的膨胀和晚期的加速。
2017-01-23 gr-qc hep-th
Inflation and late-time cosmic acceleration in non-minimal Maxwell-$F(R)$ gravity and the generation of large-scale magnetic fields
我们研究了非极小电磁场中宇宙膨胀的暴胀和晚期加速,其中电磁场耦合到标量曲率函数。研究表明,电磁场的非最小引力耦合可以实现幂律暴胀,电磁场的非最小引力耦合打破了电磁场的共形不变性,可以产生大尺度磁场。此外,还证明了在修正的Maxwell- $F(R)$引力模型中,宇宙的暴胀和晚期加速都可以实现,该模型与太阳系实验和宇宙学边界一致,并且没有不稳定性.在当前宇宙典型的小曲率下,标准麦克斯韦理论被恢复。我们还考虑了非最小Maxwell- $F(R)$引力的经典等价形式,并基于重整化群的考虑给出了非最小引力耦合函数的起源.
2008-03-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Modified Gravity Theories on a Nutshell: Inflation, Bounce and Late-time Evolution
本文系统地回顾了宇宙学中修正引力的一些标准问题和最新进展,重点介绍了暴胀宇宙学、弹跳宇宙学和晚时加速时代。特别是,我们提出了标准的修改重力理论的代表,如$F(R)$,$F(\mathcal{G})$和$F(T)$重力理论的形式主义,但也出现在文献中的几个替代理论的建议,在过去的十年。我们强调为这些理论发展的形式主义,并解释这些理论如何被认为是对我们宇宙的可行描述。使用这些理论,我们提出了如何在这些理论的背景下,一个可行的通货膨胀时代可以产生,与可行性被证明,如果与最新的观测数据的兼容性实现。我们还展示了如何弹跳宇宙学实际上可以描述这些理论。在此基础上,我们利用修正的引力理论体系系统地讨论了暗能量时代的几个定性特征,并批判性地讨论了如何在修正的引力理论框架下统一描述暴胀和暗能量时代.最后,我们还讨论了一些天体物理解的背景下修改的重力,这些解决方案的几个定性特征。本综述的目的是收集不同的修正引力技术,并形成一个虚拟的修正引力“工具箱”,其中将包含在各种形式的修正引力背景下关于暴胀、暗能量和弹跳宇宙学的所有必要信息。
2021-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entropic cosmology: a unified model of inflation and late-time acceleration
全息被认为是量子广义相对论最有前途的描述之一。我们提出了一个包含两个全息屏幕的宇宙学系统模型,发现它们的平衡态正好产生一个标准的Friedmann-Robertson-Walker宇宙。我们讨论了它的宇宙学意义,考虑到高阶量子修正和量子性质的地平线蒸发。我们将证明这个模型可以在高能尺度上产生全息暴胀,并以统一的方法实现后期加速。我们测试我们的模型从超新星Ia观测,发现它可以给一个很好的拟合的数据。
2010-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The unification of inflation and late-time acceleration in the frame of $k$-essence
利用重建公式,我们明确地构造了$k$ -本质模型,它用一个标量场统一了早期宇宙的暴胀和现在宇宙的晚期加速膨胀.由于高阶导数项的存在,描述统一的解在解空间中是稳定的,从而放松了对初始条件的限制。高阶导数项也消除了快子。因此,我们可以建立一个描述时间发展的模型,这是由于快子的不稳定性或存在而不能用通常的正则标量场的暴胀子或精粹模型来实现的。我们还提出了由标量场的能量密度变化引起的量子效应的再加热机制。
2011-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cascading dust inflation in Born-Infeld gravity
在Born-Infeld引力理论的框架下,我们讨论了没有标量场的宇宙暴胀的可行性。当能量密度高于新的理论质量标度时,引力尘埃成分一般会导致宇宙加速膨胀。在这样一个简单的场景中,当GR状态恢复时,暴胀会优雅地退出,但宇宙仍将是物质主导的。为了实现通货膨胀后的再加热时代,我们认为通货膨胀是由不稳定的尘埃物质衰变成辐射的混合物驱动的。由于声速在所考虑的玻恩-因菲尔德模型中受到引力的影响,我们的情景最终对暴胀范式的各种开放性问题具有预测性。加速e倍的总数由不稳定尘埃成分的寿命给出,并与再加热的持续时间有关。因此,暴胀不会持续比减速的e倍的数量更长的时间,允许今天观察到小的空间曲率和大尺度的各向同性偏差。能量密度是自我调节的,因为膨胀只能在总能量密度小于阈值时开始,这也与物种的寿命有关。超过这个阈值,宇宙可能会反弹,从而避免奇点。另一个显著的特征是加速膨胀是超级暴胀类型,即第一个哈勃流函数是负的。然而,我们表明,张量模式从来没有激发和张量标量比总是消失,独立的能量尺度的通货膨胀。
2015-09-04 astro-ph.CO gr-qc
Unifying Inflation with Early and Late-time Dark Energy in $F(R)$ Gravity
在这项工作中,我们将提出$F(R)$引力模型,以统一的方式实现了暴胀时代,以及暴胀后的早期暗能量时代,以及晚期暗能量时代。为了实现统一的宇宙学纪元,我们将采用两种方法:首先指定一个可以描述三个不同加速纪元的哈勃速率,然后利用众所周知的$F(R)$引力重建技术,找到一个可以产生实现宇宙学的$F(R)$引力的微分方程。在我们的第二种方法中,我们将以定性的方式,几个$F(R)$引力统一的暴胀时代的早期和晚期的暗能量时代,我们讨论了几个定性的问题,实现后暴胀早期暗能量时代的条款。我们量化我们的分析,通过数值求解弗里德曼方程,使用红移作为主要变量,并表示所有的物理量的函数的statefinder $y_\mathrm{H}(z)$,这取决于红移和哈勃率$H(z)$。对于数值研究的模型,我们给出了一些状态发现量的行为,如减速参数,我们计算的暗能量密度参数和暗能量状态方程参数目前的时间。在证明了暗能量时代是可行的之后,我们研究了早期暗能量项何时不影响晚期时代,这限制了模型的自由参数。
2020-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Delta-N formalism for the evolution of the curvature perturbations in generalized multi-field inflation
本文用delta-N方法计算了广义多场暴胀模型中曲率扰动的演化。所得结果与通常标准动力学项的计算结果一致。对于广义动力学项的计算,我们改进了绝热场的定义。我们的计算改进了通常的基于场方程和微扰的曲率微扰演化计算,给出了暴胀子速度微扰演化方程的一个非常简单和直观的论证。讨论了小尺度(衰减)不均匀性引起的非平衡修正的意义。这种形式主义基于调制通货膨胀情景(即,基于与暴胀子速度相关的扰动的计算)为研究可能出现在弦论中的模量的签名提供了强有力的工具。
2009-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unified early and late Universe cosmology through dissipative effects in steep quintessential inflation potential models
通过利用一类陡峭的指数型的潜力,这是最近被用来描述典型的通货膨胀,我们展示了如何一个统一的图片为通货膨胀,暗能量和暗物质可以出现完全通过耗散效应。耗散提供了一种方法来扩展这些势的更大类的适用性,在这个意义上,导致一致的早期宇宙暴胀图片和生产与普朗克遗留数据一致的观测值。同样,耗散效应导致暗物质的产生具有一致的丰度,并且在宇宙的最近时间,驱动标量经典场的势能再次占主导地位,基本上模仿了今天的宇宙学常数,所有宇宙学参数与观测结果一致。早期和晚期的宇宙都是相互联系的,并且在这两者之间没有kination时期。
2019-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Beyond-one-loop quantum gravity action yielding both inflation and late-time acceleration
一个统一的描述早期的暴胀与当前的宇宙加速是通过一个新的理论,使用二次模型的重力,包括指数$F(R)$ -重力贡献的暗能量。该理论的高曲率修正来自高导数的量子引力,并产生一个超越单圈近似的有效作用量。它表明,在这个理论中,可行的通货膨胀出现在一个自然的方式,导致一个频谱指数和张量标量比是在最可靠的普朗克结果完全一致。在低能量下,发生晚期加速膨胀。由于暗能量的指数引力在物质和辐射时代必须保持稳定,为了避免有效状态方程参数中的非物理奇异性,我们引入了固化项。我们的分析结果被精确的数值模拟所证实,这表明我们的模型非常精确地拟合了最近的暗能量宇宙学数据。
2017-06-06 gr-qc hep-ph hep-th
Inflationary Constraints on Late Time Modulus Dominated Cosmology
我们认为,在宇宙学的情况下,密度扰动所产生的暴胀场的量子涨落在早期的后期动力学涉及的模量,首先占主导地位的能量密度的宇宙,然后衰变重新加热可见部门。通过考察从枢轴模的视界出口到现在的宇宙能量密度的演化,以及模场通过普朗克抑制相互作用衰减的事实,我们得到了一个关系,它将模的质量、暴胀观测量/参数和暴胀后再加热阶段的广泛特征联系起来。当考虑到一般的期望再加热和膨胀后的模量的初始场位移时,该关系给出了模量的最小质量的约束。对于一个大类的模型,得到的界限(普朗克数据的中心值)可以比“宇宙学模量问题”的界限强得多。
2015-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Initial conditions of the universe: Decaying tensor modes
早期宇宙的许多模型都预言应该存在原始张量扰动。这些会在宇宙微波背景(CMB)的温度和极化各向异性中留下印记。描述原始张量扰动的微分方程是二阶微分方程,因此有两个解。正则地,这个方程在辐射支配下的衰减解随着它在早期和超视界尺度上的发散而下降,而它随后在晚期被抑制。此外,如果在辐射支配相之前存在暴胀相,则衰减模的振幅在其进入辐射相时也将被高度抑制,因此其影响将是可忽略的。在这项研究中,我们仍然不可知的早期宇宙模型描述辐射前支配物理,并允许这种模式存在,看看它对CMB各向异性的影响。我们发现,衰减模式,如果正常化在同一时间在地平线下尺度的增长模式留下的印记的CMB各向异性是相同的增长模式。与预期相反,在大尺度上,这两种模式的尺度不变谱约束较差,衰减模式的明显发散不会导致发散的物理观测。在数量上,衰减模式可以更多地受到温度和偏振各向异性的约束。我们使用一个模型独立的,非参数的方法来约束这两个原始的张量扰动使用的温度和偏振各向异性。我们发现,这两种模式是最好的约束在再电离和重组凸点和关键,在再电离凸点的衰减模式可以区分从增长模式。
2019-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From inflation to dark energy in the non-minimal modified gravity
考虑了修正的引力与物质拉格朗日的非极小耦合对宇宙早期和晚期的描述。这种$F(R)$($F(G)$)引力在不存在非最小耦合的情况下是可行的理论,它通过了局部测试并再现了$Λ$ CDM时代。对于非最小引力耦合函数的定性相似的选择,表明早期暴胀和晚期宇宙加速的统一描述是可能的。有趣的是,支持暴胀时代的物质(标量)在晚期被引力屏蔽。因此,它可能在当前宇宙中实际上是不可见的。
2007-10-27 astro-ph gr-qc hep-th
Evolution of Vacuum Fluctuations of an Ultra-Light Massive Scalar Field generated during and before Inflation
我们考虑一个超轻标量场,其质量相当于(或轻于)当前宇宙的哈勃参数,并计算了在膨胀期间和之前产生的真空涨落的能量动量张量的时间演化,直到后期的辐射主导和物质主导的宇宙。物态方程从早期宇宙的$w=1/3$转变到现在的$w=-1$,它可以给出我们今天观测到的暗能量的候选者。然后,它在$w=-1$和$1$之间振荡,能量密度的振幅衰减为$a^{-3}$。如果涨落是在哈勃参数$H_I \lesssim 10^{-5} M_{\rm Pl}$的普通暴胀过程中产生的,其中$M_{\rm Pl}$是约化的普朗克尺度,我们需要一个非常大的e折叠数$N \gtrsim 10^{12}$来解释目前的$10^{-3} {\rm eV}$量级的暗能量。如果在普通暴胀之前存在一个具有大哈勃参数$H_P \sim M_{\rm Pl}$的普朗克宇宙,则普朗克暴胀的e折叠数$N \sim 240$是足够的.
2015-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unifying Inflation with early and late Dark Energy in Multi-Fields: Spontaneously broken scale invariant TMT
本文讨论了一个统一的三个平坦区多标量场模型。这三个平坦的区域分别是暴胀、早期和晚期的暗能量时期。势是由非黎曼积分测度(或两测度理论(TMT))产生的标度不变性的自发破缺而得到的,我们通过指数势定义了标量场与不同测度的标度不变性耦合.当对定义度量的字段进行积分时,会发生尺度不变性的自发破坏。当转到爱因斯坦框架时,我们得到:(i)具有三个平坦区域的标量场的有效势,其允许统一描述早期宇宙膨胀(在较高能量密度平坦区域中)以及可以用双相实现的当前暗能量时代,即,在两个平坦的区域。(ii)在慢卷暴胀中,只有一个场组合,即在尺度变换下变换的“介子”,具有非平凡动力学,正交场组合,即尺度不变的保持不变。(iv)在宇宙晚期,我们定义了暗物质与暗子的尺度不变耦合。这些耦合定义了一个物质诱导的势能,并将这个势能极值化,确定了标度不变的标量场,而暗物质的所有奇异的非正则行为以及任何可能的$5^{th}$力都消失了。(v)我们计算了在这些条件下的晚期宇宙的演化与实现两种不同的可能实现的$Λ$ CDM类型的方案取决于在晚期宇宙的平坦区域。这两个阶段可能出现在宇宙历史的不同时期。(vi)从普朗克数据中,我们找到了在暴胀时期对参数的约束,这些值被用来获得与当前时期相关的约束。
2022-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bridging between reheating and late-time observations in quintessential inflation
本文通过从现在回溯暴胀场演化,建立再加热温度与暗能量状态方程的普适解析关系,证明成功再加热的典型暴胀模型预言暗能量状态方程极其接近-1。
2025-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Relaxation of Dark Energy: A Solution to Early Inflation, Late-time Acceleration and the Cosmological Constant Problem
近年来,对于宇宙膨胀和最近的宇宙加速膨胀都有不同的解释。在这封信中,我们证明了一个具有物理意义的模型是对广义相对论的修正,它把高斯-邦纳项耦合到一个动力学标量场上,正如某些版本的弦论所预言的那样。这种结构提供了一个演化的暗能量模型,它自然地解释了在足够数量的e折叠之后真空能量(重力排斥势)动态弛豫到一个小值(指数接近于零)。该模型还导致了一个小的偏差,从$w=-1$预测的非演变暗能量。
2006-06-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Decaying Gravity
本文讨论了标量-张量引力理论中标量场和物质场之间能量交换的可能性。这种交换提供了一种新的机制,可以驱动引力“常数”G的变化。我们找到了空间平坦的弗里德曼-罗伯斯顿-沃克宇宙学在这种情况下的演化的精确解,并讨论了他们的行为在早期和晚期。我们还考虑了这些模型的物理后果和观测约束。
2006-05-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-minimally coupled quintessential inflation
本文提出一个非最小耦合标量场统一框架,通过指数耦合和双平台势,同时解释早期暴胀与晚期加速,预言与观测一致,暗能量状态方程接近-1但有可测偏差。
2024-12-12 gr-qc hep-ph hep-th