Inflaton Oscillations and Post-Inflationary Reheating
我们详细分析了暴胀子振荡的一般形式的潜在$V(ϕ) = ϕ^k$,考虑到非瞬时再加热的影响的微扰衰减。我们表明,温度的演化作为宇宙尺度因子的函数依赖于自旋统计的最终状态衰变产物时,$k > 2$。我们还包括暴胀引起的质量的最终状态,导致无论是运动学抑制或增强,如果最终状态分别是费米子或玻色子。我们计算膨胀后达到的最高温度,随后的温度演变和最终的再热温度。我们应用我们的结果计算的暗物质丰度通过热散射过程中再加热。我们还提供了一个例子的基础上的超对称性的耦合的暴胀子的物质。
2021-04-07 astro-ph.CO hep-ph
Z' portal dark matter from post-inflationary reheating: WIMPs, FIMPs, and UFOs
University of Minnesota(明尼苏达大学)
本文研究了通过重$Z'$介质在后期膨胀再加热期产生暗物质的机制,发现UFO机制在特定参数范围内能有效产生冷暗物质。
2025-12-03 astro-ph.CO hep-ph
On Inflationary Scale, Reheating Scale and Pre-BBN Cosmology with Scalar Fields
在本文中,我们讨论了再加热温度的约束条件,假设一个早期的再加热后的宇宙学相占主导地位的一个或多个简单的标量场产生的暴胀子衰变和解耦的物质和辐射。此外,我们还研究了再加热和非标准标量场相位对$e$ -折叠暴胀数的综合影响。
2018-12-18 astro-ph.CO
Inflationary Reheating to Preheating - A Personal Account
McGill University(麦吉尔大学);University of Massachusetts, Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校)
本文通过个人经历回顾了暴胀宇宙学中预加热阶段的起源,并探讨了相关不稳定性机制在宇宙学中的广泛应用。
2026-02-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Gravitational Leptogenesis
我们考虑在模型中产生的重子不对称性的右手中微子通过引力散射的暴胀过程中再加热。右手中微子随后衰变并产生轻子不对称性,通过标准模型的sphaleron过程部分转化为重子不对称性。我们发现,一个足够的不对称性可以产生一个广泛的右手中微子质量和再加热温度。我们还表明,相同类型的引力散射产生标准模型希格斯玻色子,它可以实现符合重子不对称性的生产暴胀再加热。
2022-05-03 astro-ph.CO hep-ph
Reheating process in the $R^2$ inflationary model with the baryogenesis scenario
本研究将轻子生成机制引入$R^2$暴胀模型,加入大质量右手中微子,确定相关模型参数并分析其对再加热过程、轻子生成及原初扰动谱、重子不对称性等物理量的影响,让暴胀后演化与再加热更符合实际。
2023-08-25 astro-ph.CO hep-ph
Reconciling low multipole anomalies and reheating in single field inflationary models
暴胀宇宙的再加热阶段可以用参数$T_{\text{reh}}$、$\bar{w}_{\text{reh}}$和$N_{\text{reh}}$来模拟,这些参数可以由标量谱振幅$A_{s}$和标量谱指数$n_{s}$来约束.另一方面,CMB中的低多极异常可以用暴胀子势中的适当特征来模拟。我们表明,这些功能的暴胀势的参数提供了额外的约束的再加热参数。对于几个单场模型,我们发现,再热参数的要求,提出的解释低多极异常的兼容性大大限制。
2018-10-19 astro-ph.CO
Blue-tilted inflationary tensor spectrum and reheating in the light of NANOGrav results
我们讨论了用具有蓝倾斜原始谱的暴胀引力波(IGW)解释最近NANOGrav结果的可能性。虽然这样的IGWs可以占NANOGrav信号不矛盾的上限张量-标量比在宇宙微波背景规模,预测的频谱是在强大的张力与上界的随机引力波背景的振幅大爆炸核合成(BBN)和第二LIGO-处女座观测运行。然而,宇宙的热历史,如再加热和后期的熵产生,影响IGW在高频率下的光谱形状,并允许逃避上限。我们表明,对于标准的再加热方案,当再加热温度相对较低时,蓝色张量谱可以解释最近的NANOGrav信号,而不与BBN和LIGO-Virgo约束相矛盾。我们进一步发现,当考虑后期熵产生时,即使对于瞬间再加热的情况,也可以解释NANOGrav信号。
2021-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Asymmetric Reheating via Inverse Symmetry Breaking
针对暗扇区模型中非对称再加热与独特唯象学相冲突的问题,提出在临界温度以上的$\mathbb{Z}_2$破缺相期间实现非对称再加热的简单模块,重振了精确简并镜像扇区及复合粒子振荡的唯象学。
2024-04-24 astro-ph.CO hep-ph
Curing inflationary degeneracies using reheating predictions and relic gravitational waves
众所周知,暴胀情景在其对CMB观测量的预测中经常显示出不同的简并集。这些简并通常是因为多个暴胀模型预测的标量谱指数$n_{_S}$和张量-标量比$r$的值相似,或者是因为在同一个模型中,$\lbrace n_{_S}, r \rbrace$的值对某些模型参数不敏感,使得单独的CMB观测难以构成暴胀宇宙学的独特探测。我们证明,考虑到通货膨胀后的再加热参数,如再加热$N_{_{\rm re}}$的持续时间,其温度$T_{_{\rm re}}$,特别是其状态方程(EOS),$w_{_{\rm re}}$的约束,它是可能的,以打破这种退化在某些类的通货膨胀模型中,相同的值$\lbrace n_{_S}, r \rbrace$可以对应于不同的再加热$w_{_{\rm re}}$。特别是,我们展示了如何再加热约束可以打破通货膨胀退化的T-模型和E-模型$α$吸引子。还研究了非正则暴胀。残余引力波(GW)谱为我们提供了另一种打破暴胀简并的工具。这是因为GW光谱对宇宙的后暴胀状态方程很敏感。实际上,在再加热$(w_{_{\rm re}} > 1/3)$期间,刚性EOS引起光谱指数$n_{_{\rm GW}} = \frac{d\log{Ω_{_{\rm GW}}}}{d\log{k}} > 0$中的小尺度蓝色倾斜,而软EOS $(w_{_{\rm re}} < 1/3)$导致红色倾斜。因此,遗迹G…
2021-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvaton reheating in logamediate inflationary model
在对数介质暴胀宇宙模型中,我们引入曲率场,以结束这种暴胀模型。在这种方法中,我们确定再加热温度。我们还概述了一些有趣的约束参数,描述我们的模型。因此,我们给出了这种情况下的参数空间。
2009-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating in Inflationary Cosmology: Theory and Applications
再加热是暴胀宇宙学的重要组成部分。它描述了标准物质粒子在加速膨胀阶段之后的产生。我们给出了一个回顾的再加热过程,重点是在预热阶段的深入讨论,其特征在于由于参数共振或快子不稳定性的指数粒子生产。我们给出了一个简短的概述预热后的热化过程,并结束了一些应用超对称理论和宇宙学中的其他问题,如重子生成,暗物质和度规预热的调查。
2010-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining inflationary magnetogenesis and reheating via GWs in light of PTA data
利用原初磁场限制及其对次级引力波的贡献,结合脉冲星计时阵列观测,约束了再加热时期,发现蓝谱磁场与适当再加热场景无需新物理即可解释 PTA 观测。
2025-05-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Minimal Plateau Inflation in light of ACT DR6 Observations
本研究利用ACT DR6等最新宇宙学数据约束最小高原暴胀模型,发现类物质重加热阶段与数据一致,且参数空间受重加热状态和原初引力波影响,强调联合分析CMB与重加热物理的必要性。
2025-05-23 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary models constrained by reheating
本文研究暴胀模型中再加热温度与持续时间对宇宙学观测量的约束作用,通过一致性关系限制谱指数、张量-标量比等参数,并以广义α-attractor模型为例结合宇宙学数据验证其可行性。
2024-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Isocurvature Perturbations and Reheating in Multi-Field Inflation
包含多个标量场的暴胀模型自然会产生等曲率扰动。然而,虽然这些都是相当好的研究,很少有人知道他们的演变通过再加热时代,当暴胀场衰减到目前宇宙的标准成分。本文通过对再加热过程的微扰模拟,计算了三种不同暴胀模型中非绝热压强微扰的功率谱。我们发现,等曲率可以增长大最初,但衰减速度比压力扰动。当再加热结束时,双二次和双四次暴胀模型的等曲率可以忽略不计。对于乘积指数势,其在充气结束时具有大的等曲率,等曲率在再加热期间衰减,并且比再加热结束时的压力扰动小大约五个数量级。
2014-02-28 astro-ph.CO
Effects of Fragmentation on Post-Inflationary Reheating
本研究分析暴胀后再加热时期碎片化的影响,发现其效应依赖再加热机制:费米子衰变再加热基本被排除,玻色子衰变受影响小,散射再加热会降低再加热温度。
2023-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Near-inflection point inflation and production of dark matter during reheating
我们研究了慢卷单场暴胀方案和非热费米子暗物质以及标准模型Higgs粒子在再加热过程中的产生。对于暴胀情形,我们考虑了两个多项式势模型--一个关于原点对称,另一个不对称。我们从普朗克/比塞普的当前宇宙微波背景(CMB)数据中修正了势的系数。接下来,我们探讨了耦合$(y_χ)$与暴胀子和质量$(m_χ)$的暗物质(DM)粒子$(χ)$在再加热和满足CMB和其他几个宇宙学约束。
2022-11-28 astro-ph.CO hep-ph
Scalar Field Condensate Baryogenesis Model in Different Inflationary Scenarios
计算了在几种暴胀方案和不同再加热模型下,标量场凝聚重子生成模型中产生的重子不对称性。我们提供了超过70套SCF模型的参数和以下的通货膨胀的情况下,即:新的通货膨胀,混乱的通货膨胀,Starobinsky通货膨胀,MSSM通货膨胀,典型的通货膨胀的重子不对称值的分析。我们考虑了暴胀后有效热化和延迟热化的两种情况。我们发现SFC重子生成模型产生的重子不对称性比以下几种暴胀模型大几个数量级:新暴胀、Shafi和Vilenkin的新暴胀模型、MSSM暴胀、再加热温度高的混沌暴胀和最简单的Shafi-Vilenkin混沌暴胀模型。对于这些模型,需要强稀释机制来将低能量下的重子过剩减少到今天的观测值。我们发现,在修正的Starobinsky暴胀、低再热温度的混沌暴胀、SUGRA的混沌暴胀和典型暴胀中,用SCF重子生成模型成功地产生了所观察到的重子不对称性是可能的.
2020-12-10 astro-ph.CO hep-ph
Observing the Inflationary Reheating
再加热是连接暴胀和随后的热大爆炸阶段的时期。这个时代在概念上非常重要,但在观测上却知之甚少。我们表明,目前的普朗克卫星测量的宇宙微波背景(CMB)的各向异性约束的再加热时代的运动学性质的暴胀模型。这一结果是通过推导《通货膨胀百科全书》中约200个模型的再加热参数的边缘化后验分布得到的。通过每个模型的统计证据来解释数据,我们表明普朗克2013年的测量导致后验到先验体积平均减少40%。对再热进行一些额外的假设,如指定一个平均状态方程参数,或将分析集中在特殊的情况下,可以增强或减少这种约束。我们的研究还表明,贝叶斯证据的模型可以大大影响的再加热属性。因此,当前CMB数据的精度是这样的,估计一个模型的观测性能,现在需要纳入有关其再加热历史的信息。
2015-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Rich Tapestry: Supersymmetric Axions, Dark Radiation, and Inflationary Reheating
我们利用超对称性、暴胀、轴子、大爆炸核合成(BBN)和宇宙微波背景辐射(CMB)之间的互补性,结合最近的Planck和BICEP结果来约束超对称轴子模型.特别是,我们得到BBN边界来自改变轻元素丰度考虑到强子和电磁能量注入,和CMB约束黑体光谱失真。最后,我们概述了这些超对称模型的可行与排除的区域,可能占观察到的温和的暗辐射。
2014-11-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Delayed Reheating and the Breakdown of Coherent Oscillations
我们分析了暴胀结束后暴胀子场和度规中扰动的演化。我们提出了精确的解析近似的扰动,表明相干振荡的后暴胀凝聚必然打破之前,任何目前的现象学约束要求宇宙成为辐射为主。此外,崩溃发生在长度尺度上,相当于共同运动的后暴胀视界的大小。这项工作对暴胀“匹配”问题和后暴胀宇宙中可能产生的随机引力波背景都有意义。
2010-11-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
CMB Constraints on Reheating Models with Varying Equation of State
如果考虑到从哈勃穿越到今天的宇宙学演化,再加热结束时的温度和这个宇宙学阶段的长度可以与暴胀观测值绑定。在文献中有许多例子,其中它是为单场暴胀模型和一个常数状态方程在再加热。我们采用两个简单的再加热时状态方程参数变化的情形,结合再加热时状态方程参数的允许范围和标量扰动谱指数的观测极限,比较了几种暴胀模型的约束条件和再加热时状态方程参数不变的情形。
2015-09-28 astro-ph.CO
Reheating constraints in inflationary magnetogenesis
在众多的原始磁成因模型中,暴胀理论是解释当前宇宙磁场存在的最佳候选模型。假设暴胀后恢复共形不变性,那么在宇宙减速时期,特别是在再加热期间,它们的能量密度会随着辐射而降低。在不作任何假设的通货膨胀,磁机制和再加热如何进行,我们表明,需要大规模的磁场保持subdominant通货膨胀后,给出了非平凡的约束条件的再加热状态方程参数和再加热能量规模。在所谓的再加热参数方面,我们发现对于今天5 × 10^(-15)高斯量级的大尺度磁场,ln(Rrad)> -10.1。这个约束,然后比较那些已经来自宇宙微波背景(CMB)的数据,假设一个特定的暴胀模型。避免磁场反作用总是对CMB的补充,并且可以对所有高能暴胀模型的再加热给出更严格的限制。例如,如果今天的磁场强度是Bo = 5 x 10^(-15)G,那么在低于通常500 GeV的能量标度下,大的场物质主导的再加热就不能发生,如果Bo = 10^(-9)G,那么这个标度将上升到10^(10)GeV。
2012-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
ACT DR6 Insights on the Inflationary Attractor models and Reheating
Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所与物理与天文学院);Physics and Applied Mathematics Unit, Indian Statistical Institute(印度统计研究所物理与应用数学单元)
基于ACT DR6等数据,研究α-吸引子暴胀模型及其再加热动力学,通过分析暴胀可观测量受再加热参数影响,纳入多种约束,得出E、T模型不同结果及暴胀子耦合界限,建立相关联系并为CMB观测提供目标。
2026-07-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Pre-reheating Magnetogenesis in the Kinetic Coupling Model
最近的耀变体观测为河外区域存在磁场提供了越来越多的证据。虽然一个自然的猜测是将生产与暴胀物理学联系起来,但众所周知,仅仅从暴胀中产生磁是相当具有挑战性的。因此,我们研究一个模型,其中一个非暴胀场$χ$耦合到电磁场通过其动力学项,$-I^2(χ) F^2 /4$,继续移动后,通货膨胀,直到完成再加热。这导致电磁场的暴胀后放大。我们计算所有相关的贡献曲率扰动,包括引力相互作用,并施加约束的磁场的强度从CMB标量波动。我们,第一次,明确地验证了在一个简单而成功的磁作用的情况下,没有调用一个专门的低尺度膨胀模型的动力学耦合模型的弱耦合制度的反反应和CMB的约束。
2016-04-04 astro-ph.CO hep-ph
Model-independent constraints on inflation and reheating
再加热将暴胀宇宙与标准大爆炸宇宙学中辐射主导的演化联系起来。由于缺乏直接的观测,我们依赖于间接的界限,这个阶段的宇宙微波背景(CMB)的数据。使用再加热约束来获得暴胀模型的额外约束在文献中很普遍。在这项工作中,我们开发了一种形式主义来分析一般情况下的单场正则慢卷膨胀的再加热约束,而不处理一个特定的通货膨胀模型。我们发现,使用的再加热温度的下限和张量标量比的上限:一个可以限制的暴胀的能量规模和持续时间的再加热时期后,慢卷暴胀。按照标准做法,我们用有效状态方程参数~($w_{\rm re}$)描述了再加热阶段。然而,与目前的形式主义,我们可以有再加热阶段的定量信息,即使再加热状态方程的行为作为辐射$w_{\rm re} = 1/3$。对于$w_{\rm re}<1/3$描述的正则再加热相,我们发现暴胀折叠数必须有界,即,$N_k\leq56.09$。因此,如果通货膨胀率满足这个上限,即,$N_k=56.09$ -有限的再加热周期只可能用于$w_{\rm re}>1/3$描述的外来再加热阶段。我们还发现,当我们降低$N_k$的值时,相应的暴胀能量标度也降低。因此,利用引力波探测任务探测相应的暴胀引力波信号将越来越困难。最后,我们展示了如何延长正则再加热的时间可以改善这些情况。
2021-08-14 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the general reheating phase in the $α$-attractor inflationary cosmology
在本文中,我们约束的背景下,超共形$α$ -吸引子模型的通货膨胀的一般postinflation阶段的某些方面。特别是,我们提供的再加热过程,$N_{reh}$的持续时间和再加热温度,$T_{reh}$,模拟下一代宇宙学任务可能和未来的结果的限制。此外,我们强调了什么样的状态方程参数,$w_{reh}$,有利于不同的情况。该分析不依赖于再加热阶段的细节,并且假设张量-标量比$r$的不同测量来执行。
2017-05-12 astro-ph.CO hep-th
Gravitational scalar production with a generic reheating scenario
School of Theoretical Physics, Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院理论物理学院);School of Physics, Faculty of Basic Sciences, University of Shanghai for Science and Technology(上海理工大学理学院物理系)
研究再加热阶段中标量的引力产生,探讨不同再加热场景对标量相互作用耦合、质量及量子引力诱导算符系数的约束,发现再加热动态对约束敏感。
2026-05-08 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary Dynamics of Mutated Hilltop Inflation in Einstein-Gauss-Bonnet Gravity Under New Slow-Roll Approximations with Generalised Reheating
本研究在爱因斯坦-高斯-贝内特引力框架下,采用新慢滚近似方法分析源自超引力的突变山顶暴胀模型的动力学,同时考察再加热阶段,结合Planck'18的标量谱指数取值,给出不同再加热状态方程对应的再加热温度约束。
2025-05-16 astro-ph.CO
First CMB Constraints on the Inflationary Reheating Temperature
本文首次给出了由宇宙微波背景(CMB)数据得到的单场暴胀再加热年代的贝叶斯约束。在证明了这个时代可以完全由所谓的再加热参数的特点,我们表明,它是由7年威尔金森微波各向异性探测器(WMAP7)的所有大,小字段模型的数据的约束。我们的方法的一个有趣的特点是,它产生的再加热温度的下限,可以结合与引力子生产的上限。对于大场模型,我们发现再加热的能量尺度高于大型强子对撞机探测的能量尺度,在95%的置信度下,Ereh> 17.3 TeV。对于小场模型,我们得到了两个西格玛下限Ereh> 890 TeV的平均状态方程在再加热=-0.3和Ereh> 390 GeV的=-0.2。<wreh><wreh>这些限制的物理起源是教学解释的慢滚近似的装置。最后,当对所有可能的再加热历史进行边缘化时,WMAP7数据在压力下推动了大规模的暴胀(在95%的置信度下p <2.2,其中p是大场势的幂指数),而它们在小场模型中略微有利于超普朗克场的期望值。
2010-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating phase diagram for single-field slow-roll inflationary models
我们研究了再加热过程对暴胀预言的影响,再加热过程的特征是再加热阶段的$e$折叠数$N_{\mathrm{reh}}$和有效状态方程参数$w_{\mathrm{reh}}$。这是第一次,再加热过程可以被约束在普朗克2015年的$N_{\mathrm{reh}}\!-\!w_{\mathrm{reh}}$平面中。我们发现,希格斯膨胀与引力的非最小耦合,预测是不敏感的再加热阶段,目前的CMB测量。我们还发现,在Planck 2015 TT,TE,EE $+$ lowP的$n_s\!-\!r$平面上,具有$ϕ^{2/3}$势的自发破缺SUSY膨胀和轴子单值膨胀,在瞬时再加热的情况下,位于$95\%$置信区的边缘或外部,可以很好地拟合再加热过程的数据.未来的CMB实验将对再加热过程施加强有力的限制。
2015-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Gravitational Waves and Reheating in a New Class of Plateau-like Inflationary Potentials
研究了一类新的以哈勃半径为参数的暴胀模型,使得$aH\propto \exp(-kϕ^n)$ .这些电势是平台状的,并且在最简单的情况下减少到幂律电势$n=2$。我们调查的范围内的模型参数是一致的标量谱指数和张量标量比与当前的观测约束。原始引力波的振幅在这些模型中被证明是可访问的未来的激光干涉仪,如DECIGO。我们还展示了这些可观测量是如何影响的温度和状态方程在重新加热。我们发现,这个模型的一个大的子集可以支持瞬时再加热,以及非常低的再加热温度的顺序为几兆电子伏,引起有趣的后果暗物质生产。
2018-07-18 astro-ph.CO
CMB and reheating constraints to α-attractor inflationary models
在普朗克2013年之后,一个广泛的称为α吸引子的暴胀模型被开发出来,它具有普遍的观测预测。在参数α较小的情况下,模型与最新的CMB数据具有较好的一致性。在这项工作中,我们首先分析计算(并数值验证)这些模型的谱指数,n_s和张量标量比,r的预测,然后使用BICEP 2/Keck 2015数据,我们对α吸引子施加约束。然后,我们研究了α-吸引子中的再加热现象。再加热温度T_{re}和再加热过程中的e折叠数N_{re}作为n_s的函数计算。利用这些结果,我们确定了满足最新CMB数据约束的两类α吸引子的自由参数α的取值范围.
2016-02-29 astro-ph.CO hep-th
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$,当再加热是瞬时的。然而,这只能以耦合的精细微调为代价来实现。偏离这个微调的值仍然可以产生与宇宙学数据相一致的预测,因为耦合位于非常紧的范围内,给出较低的再加热温度。
2020-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chasing cosmic inflation: constraints for inflationary models and reheating insights
结合CMB等观测数据,研究重加热先验范围对暴胀参数推断的影响,对多种暴胀模型进行贝叶斯比较,发现R+R^2等模型表现更好但无显著偏好。
2024-12-30 astro-ph.CO
Reheating with Thermal Dissipation and Primordial Gravitational Waves
Tohoku University(东北大学);KEK(高能加速器研究机构);Graduate University for Advanced Studies (Sokendai)(日本高级师范学院)
该研究探讨了热耗散驱动的再加热过程对原初引力波谱的影响,提出通过观测引力波谱来探测再加热物理的新途径。
2026-03-10 astro-ph.CO hep-ph
Non-thermal leptogenesis and UV freeze-in of dark matter: impact of inflationary reheating
研究了同时实现标准模型(SM)规范单重态费米子暗物质(DM)的非热稀薄生成和紫外冻结的最小方案,其中暴胀子场在它们的产额中起着重要作用.可重正化相互作用仅限于SM场、两个右手中微子(RHN)和只与RHN耦合的暴胀子,而DM仅通过$d>4$维算符与SM场和RHN耦合.考虑到两个单独的情况下,$d=\{5,6\}$,我们表明,对于$d=5$,暴胀衰变成RHN,随后其随后衰变成SM粒子导致再加热以及DM生产从SM浴。根据DM质量,这需要与$Λ\sim 10^{17}~\rm GeV$一样大的临界值。另一方面,对于$d=6$,DM产生直接来自RHN的散射(对于$Λ\gtrsim 10^{14}~\rm GeV$),这导致DM产率的非常重要的演变。在这两种情况下,都可以通过RHN的衰变成功的非热稀薄生成来解释观察到的重子不对称性,以及普朗克通过纯UV冻结机制观察到的DM的残余密度。分别考虑瞬时和非瞬时再加热,我们约束的参数空间,这个最小的情况下,从相关的唯象要求,包括亚电子伏特尺度的活性中微子质量和它们的混合。
2021-07-23 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino reheating predictions with non-thermal leptogenesis
本文通过暴胀子衰变实现非热轻子生成,研究中微子再加热动力学,建立重子不对称性与谱指数的直接联系,以打破暴胀模型简并。
2025-07-09 astro-ph.CO hep-ph
Dynamics of cosmological inflation and predictions for reheating in the light of 2018 PLANCK results
我们研究了两个具体的暴胀模型的动力学,即自发对称性破缺暴胀和环形暴胀。我们约束的参数,一个可行的暴胀宇宙出现使用最新的普朗克结果,去年,我们给出的持续时间的再加热以及再加热温度后,通货膨胀的预测。我们的数值结果表明,通过轻生重子可能实现的暴胀模型中考虑这项工作。
2020-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Reheating and Inflationary dynamics driven by an inverse tangent potential
Birla Institute of Technology and Science(比拉理工学院)
本文研究了由反切线势驱动的暴胀与再加热动力学,通过分析普朗克和ACT数据,验证了该势作为替代标准暴胀势的可行性。
2025-11-21 astro-ph.CO
Reheating study of Mexican-Hat-type Potentials
Malaviya National Institute of Technology Jaipur(马拉维娅国家理工学院斋浦尔分校)
本研究探讨了墨西哥帽型势能的再加热过程,分析了方程状态参数对观测预测的影响,并验证了传统模型与CMB数据的兼容性。
2025-08-22 astro-ph.CO
Reheating in geometric Weyl-invariant Einstein-Cartan gravity
National Institute of Chemical Physics and Biophysics(国立化学物理与生物物理学研究所)
研究威耳斯特林不变的引力理论,揭示再加热过程对宇宙膨胀预测的影响,强调再加热温度和方程状态参数对观测结果的重要性。
2026-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Post-Inflationary Dark Matter Bremsstrahlung
暗物质可能只在高于暴胀子质量的能量尺度上与可见部分有效地相互作用,例如普朗克尺度或大统一尺度。在这种情况下,暗物质主要是在再加热期间(通常称为紫外冻结)产生的。我们评估的丰度的暗物质产生的韧致辐射小康的暴胀子衰变产物假设没有直接的暴胀子和暗物质之间的耦合。该过程通常在低再加热温度下主导暗物质的产生,在低再加热温度下,通过热等离子体中粒子的湮灭的产生变得低效。我们发现,韧致辐射过程占主导地位的再加热温度$T_{\mathrm{RH}} \lesssim 10^{10}$ GeV,并产生所需的密度的暗物质的紫外尺度$\simeq 10^{16}$ GeV。作为例子,我们数值计算了暗物质韧致辐射在引力和六维矢量门有效相互作用下的产额。
2022-10-28 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on the inflationary vacuum and reheating era from NANOGrav
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
NANOGrav利用15年数据约束暴胀参数及再加热阶段,发现蓝倾斜张量谱和辐射状再加热场景,探讨非Bunch-Davies真空对引力波谱的影响。
2026-09-04 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Inflection point inflation and reheating
我们重新讨论了拐点通货膨胀与大字段值的扩展讨论,并考虑通货膨胀的预测再加热的影响。参数化的再加热动力学的再加热温度和状态方程在通货膨胀期间,我们展示了如何观察有利的参数空间的拐点通货膨胀的再加热动力学的影响。因此,我们将一般结果应用到具有非最小耦合的膨胀模型,如SM Higgs膨胀和$B-L$ Higgs膨胀。
2016-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Reheating Dynamics in Inflationary Cosmology: Insights from $α$-Attractor and $α$-Starobinsky Models
本研究针对暴胀宇宙学再加热过程,引入再加热温度的解析表达式使其成为动力学量,分析两类暴胀模型的再加热参数与可观测物理量演化,发现再加热温度的普适标度行为,补充了相关研究并给出模型观测约束。
2025-01-15 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Inflation: Background dynamics, Quantum fluctuations and Reheating
本文讲义教学性地介绍暴胀宇宙学,涵盖背景标量场动力学、暴胀期间量子涨落产生原初扰动及单场范式下暴胀后的再加热过程。
2024-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating constraints to modulus mass for single field inflationary models
我们考虑弦和超引力激发的情况下,模量场占主导地位的能量密度的宇宙在后暴胀时代。对于单个光模的情况,考虑到特定尺度从暴胀过程中的哈勃穿越到现在的演化,可以得到最轻模质量、再加热参数($T_{\text{reh}}$、$\bar{w}_{\text{reh}}$和$N_{\text{reh}}$)和暴胀观测量之间的关系。通过密切关注的作用,$\bar{w}_{\text{reh}}$,我们得到更严格的约束的值的模量质量和再加热参数使用CMB数据。接下来,分析扩展到包括在膨胀子潜在的CMB低多极异常的来源,这进一步约束的质量的模量要大大高于没有这样的约束的功能。通过这两个考虑和几个通货膨胀模型考虑,我们发现一个约束的质量最轻的模量粒子,$m_χ$,一般$\gtrsim10^{15}$ GeV,可能的低值$\sim10^{12}$ GeV。虽然假设了再加热阶段的简化,但其界限是可靠的,并且该研究可以被视为一种证明,通过使用今天的CMB观测数据,可以获得关于深埋在宇宙早期的再加热阶段的大量知识。
2020-10-07 astro-ph.CO
Inflationary Dynamics in Einstein-Gauss-Bonnet Gravity Using New Slow-Roll Approximations considering Generalised Reheating
本研究在爱因斯坦-高斯-博内引力背景下采用幂律高原势实现暴胀模型,验证新慢滚近似方法并考虑广义再加热,使模型与CMB观测相容且避免晚期热暴胀。
2025-09-09 astro-ph.CO
Irreversible thermodynamic description of dark matter and radiation creation during inflationary reheating
利用开放系统的不可逆热力学,研究了宇宙早期暴胀末期再加热阶段的物质生成过程。宇宙的物质内容被假设为由暴胀标量场组成,通过它的衰变,分别产生相对论性物质和无压暗物质。在再加热的早期阶段,暴胀标量场将其能量传递给新产生的物质粒子,场能量降低到接近零。将物质产生的热力学描述与引力场方程相结合,得到了再加热过程中不可逆物质产生的一般方程。本文还介绍了一般再热方程组的无量纲形式。用解析和数值方法分析了不同暴胀标量场势的作用,得到了再加热过程中物质和标量场密度以及宇宙学参数的演化.通常,相对论物质和暗物质的能量密度值在宇宙被重新加热到重新加热温度时达到最大值,重新加热温度是根据标量场衰变宽度、标量场粒子质量和宇宙学参数确定的。一个有趣的结果是,粒子产生导致宇宙在再加热阶段加速,减速参数显示出复杂的动力学。一旦标量场的能量密度相对于物质密度变得可以忽略不计,宇宙的膨胀就会减速,暴胀在重新加热后会优雅地退出。
2017-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bayesian Analysis of Inflation II: Model Selection and Constraints on Reheating
讨论暴胀宇宙学的模型选择问题。我们耦合ModeCode,一个公开的原始扰动谱的数值求解器,嵌套采样器MultiNest,为了有效地计算贝叶斯证据。特别注意的是物理上现实的先验规范,包括参数化的后膨胀膨胀和相关的热化规模。据证实,虽然目前的数据严格约束的功率谱的属性,它不能有效地区分一个大类的简单的通货膨胀模型的成员。我们还使用模拟的普朗克似然性计算证据,表明虽然普朗克将有更多的权力比WMAP区分通货膨胀模型,它不会明确地解决通货膨胀模型的选择问题。然而,普朗克将对任何具有一个以上观测上不同的暴胀机制的模型施加非常严格的限制-例如山顶暴胀模型的大场和小场限制-并对给定模型的不同再加热情景施加有用的限制。
2012-05-22 astro-ph.CO
Prospects for Direct Detection of Inflationary Gravitational Waves by Next Generation Interferometric Detectors
我们研究了未来空间引力波探测器DECIGO和BBO探测暴胀引力波背景的潜在影响。利用基于数值计算的引力波谱的精确预测,计算了混沌/自然/混合暴胀模型下每个实验的信噪比。我们研究了再加热温度对暴胀模型的影响,发现在高再加热温度下,混沌/自然暴胀模型都能探测到引力波.通过对引力波的探测,可以得到再加热温度的下限。这个下限的粒子物理的再加热温度的影响进行了讨论。
2011-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating the Universe at Criticality
我们给出了小暴胀子场和大暴胀子场的拐点暴胀的一般性讨论,并说明了再加热动力学对暴胀预言的影响。为了将模型预测与精确测量的CMB各向异性进行比较并约束膨胀模型,需要再加热动力学的知识。在未来的CMB实验中,将拐点暴胀扩展到trans-Planckian区域可以在可检测的水平上容纳相当大的张量标量比。
2016-02-15 astro-ph.CO hep-ph