Non-Standard Primordial Clocks from Dynamical Mass in Alternative to Inflation Scenarios
在原始宇宙中,重场的振荡可以被看作是测量宇宙膨胀或收缩历史的标准钟。这些标准时钟提供了一种独立于模型的方式来区分通货膨胀和其他情况。然而,重场的质量可能不是一个恒定的质量,而是通过与里奇标量的非最小耦合或自相互作用动态产生的质量。在动力学产生的质量的情况下,重场的质量一般是哈勃量级的,因此在暴胀的情况下是依赖于时间的。我们表明,这种动态产生的质量条款可以被认为是非标准的原始时钟的替代通货膨胀,提供类似的振荡频率的标准时钟的通货膨胀。关于标度依赖性的附加信息可以将这种非标准时钟与标准时钟区分开。
2020-07-19 astro-ph.CO hep-th
Stability issues of nonlocal gravity during primordial inflation
本文研究了初始条件设定在原初暴胀阶段的非定域引力模型的宇宙学演化。我们特别研究了三种模型,即所谓的RT、RR和$Δ_4$模型,它们是我们小组以前介绍过的。我们发现,RR和$Δ_4$模型在通货膨胀期间也有一个稳定的演变。RT模型有一个明显的不稳定性,但我们表明,由于与膨胀尺度相比,与非局部项相关的尺度很小,这种不稳定性是无害的,并且RT模型即使在原始膨胀阶段设置初始条件也有可行的演变。
2018-11-29 astro-ph.CO hep-th
Primordial gravitational waves in supersolid inflation
超固体暴胀理论是一类在暴胀过程中同时打破时间和空间重参数化不变性的暴胀理论,具有鲜明的宇宙学涨落动力学特征。我们研究了这种情况的具体实现,包括引力和驱动通货膨胀的场之间的非最小耦合。我们特别关注原始引力波的动力学,并讨论它们的性质如何依赖于我们所考虑的对称性破缺的模式。张量模式可以有一个蓝色的光谱,并为第一次,我们建立的模型中,原始张量双谱的压缩极限可以参数增强相对于标准的单场场景。在微扰展开式的首阶,张量与标量之比仅取决于控制空间重参数化破缺的参数。它独立于控制时间重新参数化中断的量,这代表了与标准单场暴胀模型的不同。
2017-04-10 astro-ph.CO hep-th
Constraining Primordial Black Hole Formation from Single-Field Inflation
本研究通过计算单场暴胀模型中第二慢滚参数急剧转变引起的单圈修正,发现产生大量原初黑洞的模型会在宇宙微波背景辐射尺度上诱发非微扰耦合,从而可用大尺度观测约束小尺度功率谱。
2024-05-20 astro-ph.CO hep-th
Formation of primordial black holes after Starobinsky inflation
我们采用了Appleby-Battye-Starobinsky模型的$F(R)$引力对描述双宇宙膨胀和形成的原始黑洞质量高达$10^{19}$ g的单场模型。我们发现有可能使标量曲率扰动的功率谱增强到超过$10^{15}$ g的Hawking(黑洞蒸发)极限,从而使由这些大的原始扰动的引力坍缩产生的原始黑洞能够在现在的宇宙中生存下来,并形成冷暗物质的一部分.我们的研究结果与目前测量的宇宙微波背景辐射内$3σ$,但需要微调的参数。
2023-02-03 astro-ph.CO hep-th
The Primordial Black Hole Formation from Single-Field Inflation is Still Not Ruled Out
针对最近出现在arXiv:2303.00341中的批评,我们认为,在早期宇宙中形成原始黑洞的标准场景基于单场膨胀中的超慢滚动阶段并不排除。
2023-03-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Pre-inflationary primordial perturbations
宇宙微波背景涨落中的大尺度功率亏损可能与前暴胀、反弹或慢卷暴胀之前的超级暴胀阶段的物理学有关,这可以提供暴胀的无奇异实现。我们研究了这种前暴胀演化中的原始扰动,它通常可能由具有不同背景动力学的多个阶段组成,并给出了递归Bogoliubov系数的原始扰动功率谱的普适公式。我们还将我们的公式应用到相应的情况下,并显示了大规模的功率抑制的强度是如何影响的前暴胀物理。
2015-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial gravitational waves from the space-condensate inflation model
我们考虑空间凝聚暴胀模型来研究早期宇宙中产生的原初引力波。在假设宇宙演化过程中两个连续态之间的相变是突变的情况下,计算了空间凝聚暴胀模型诱导的全频域引力波的能谱.在我们的模型中发现,随着模型参数的变化,引力波的频率逐渐降低,能谱受到抑制。为了实现原初引力波能谱的抑制,我们研究了空间凝聚暴胀模型暴胀过程中早期相变的存在性。
2016-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes and associated gravitational waves in axion monodromy inflation
在轴子单值暴胀中,暴胀是由具有超普朗克场值的轴子在叠加正弦调制的单值势中驱动的。轴子与无质量规范场的耦合可以在暴胀过程中诱导大量的粒子产生,导致大的非高斯曲率扰动,导致原始黑洞的形成。在本文中,我们探讨的轴子单值暴胀模型,有利于形成原始黑洞的质量范围从$10^8$克到$20$太阳质量的参数空间。我们还研究了相关的引力波及其在脉冲星定时阵列和干涉测量实验中的探测。
2018-11-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Analytic formula for the dynamics around inflation end and implications on primordial gravitational waves
我们认为,原始引力波具有谱裂,它的信息对探索早期宇宙是相当有用的。事实上,这样的光谱突变可以是暴胀结束的指纹,并且突变处的振幅和频率可以同时告诉我们暴胀的能量标度和再加热温度。为了研究谱突变,我们给出了慢滚近似崩溃的暴胀结束前后哈勃参数演化的解析公式。利用暴胀动力学的解析公式,我们还半解析地计算了断点附近的原初引力波谱。
2021-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Features as Evidence for Inflation
在原始宇宙中,质量远大于事件视界质量尺度的场(如暴胀中的哈勃参数)无处不在,并且可以不时地被激发并围绕其最小值快速振荡。这些激发能诱导出特定的密度扰动模式,记录了原始宇宙尺度因子的时间依赖性,从而为暴胀范式或其替代范式提供了直接证据。这种效应通常在理论和数据分析中被平均,但可以用于针对具有高多极的密度扰动的实验。
2011-06-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation and Primordial Fluctuations in $F(T)$ Gravity's Rainbow
我们研究了$F(T)$引力彩虹中的慢卷暴胀和原初涨落的产生。我们得到了标量和张量扰动的二阶作用量,并计算了它们的本征功率谱。因此,在慢滚近似中计算了一阶暴胀观测值(即标量谱指数$n_{s}$和张量与标量比$r$)后,我们将模型的预测与当前的普朗克和BICEP/Keck数据进行了对比。
2022-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black hole dark matter in dilaton-extended two-field Starobinsky inflation
我们研究了Starobinsky的二次膨胀$f(R)$模型的双场扩展中原初黑洞的产生及其对目前观测到的暗物质的贡献。该模型具有多场放大机制,导致在负责生产原始黑洞的小波长处的暴胀功率谱中产生尖锐的峰值。这种机制与单场模型有很大不同,需要在暴胀动力学的中间阶段进行随机处理。我们发现,该模型导致了一个成功的阶段,有效的单场Starobinsky膨胀的波长探测的宇宙微波背景辐射和解释所观察到的冷暗物质内容在宇宙中形成的原始黑洞。
2021-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Primordial Black Hole Formation from Single-Field Inflation is Not Ruled Out
在早期宇宙中形成原始黑洞的标准方案是基于单场膨胀中的超慢滚动阶段,此时短尺度模式的振幅与CMB平台相比有所增强。基于一般的参数,我们表明,从短模式的大规模线性功率谱的环路修正是小的,并得出结论,该方案不排除。
2023-01-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial non-Gaussianity as a signature of pre-inflationary radiation era
讨论了在暴胀模型中产生的原初非高斯性,其中暴胀之前是辐射时代。结果表明,双谱和三谱的非高斯性由于前暴胀辐射时代的存在而增强。这种情况的一个显著特征是三谱非高斯性大于双谱非高斯性。
2013-02-01 astro-ph.CO
Production of high stellar-mass primordial black holes in trapped inflation
已经提出了陷阱通货膨胀,以提供具有陡峭潜力的成功通货膨胀。我们讨论了在陷陷胀情形下原初黑洞的形成。我们表明,原始的黑洞是自然产生的暴胀过程中,陡峭的捕获潜力。特别是,我们已经给出了一个配方的暴胀子潜在的粒子生产可以引起大的非高斯曲率扰动,导致形成高恒星质量的原始黑洞。这些原始黑洞可能是LIGO探测器通过双黑洞合并观测到的暗物质。最后,我们给出了在轴子单值暴胀中实现暴胀子势的尝试,并讨论了粒子产生所产生的引力波。
2017-01-24 astro-ph.CO
Primordial Non-Gaussianities from Inflation Models
这是对暴胀模型的原始非高斯性的教学评论。我们介绍用于计算这些数量的形式主义和技术。我们回顾了不同的机制,可以产生可观察到的大的非高斯在通货膨胀,和独特的签名,他们留下的非高斯配置文件。它们是对通货膨胀动态的潜在有力探测。我们还提供了一个非技术和定性的主要结果和基础物理总结。
2010-06-04 astro-ph.CO hep-ph 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
Primordial Black Hole Generation in a Two-field Inflationary Model
总结了我们在一类双场暴胀模型中关于原初黑洞产生的工作。关键因素是背景轨迹在场空间中的急转弯。我们表明,某些类的解决方案的运动方程恰恰表现出这种行为。其中,我们找到的解决方案,它描述了一个超慢卷和慢卷阶段的通货膨胀之间的过渡。
2021-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial gravastar from inflation
在膨胀过程中,dS泡可以自发成核,并将被宇宙膨胀拉伸到天体物理尺度。我们报告了一个新的现象,这样的泡沫可能会发展成为重力星(一个超紧凑的对象与dS核心)后,通货膨胀,见证了通货膨胀的发生,并会生存到今天。据指出,如果一个原始引力星参与了LIGO/Virgo引力波(GW)事件之一,合并后的对象可能是一个引力星,最终将崩溃成一个黑洞。结果,后期GW振铃波形将呈现一系列“回波”,其间隔随时间增加。
2018-10-11 astro-ph.CO gr-qc 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
On the robustness of the primordial power spectrum in renormalized Higgs inflation
我们研究的宇宙学后果的高维运营商尊重树级希格斯膨胀行动的渐近对称性。这些算符对重整化群增强势的主要贡献局限在一个紧场范围内,其上限接近暴胀结束。在所谓的宇宙体系中,原始涨落的光谱对辐射修正几乎不敏感,并且与目前的宇宙学数据非常一致。然而,高维算子可以发挥重要的作用,在关键的希格斯膨胀的情况下,包含一个准拐点沿膨胀轨迹。辐射修正与这个准拐点的相互作用可能会转化为对暴胀观测值的相当大的修改。
2018-02-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Observable Primordial Gravitational Waves from Cosmic Inflation
本文回顾了暴胀产生原初引力波随机背景的机制,探讨了暴胀后刚性期对引力波的增强作用使其达到可观测水平,并在混合暴胀与Palatini引力模型中展示了具体实例。
2023-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial blackholes and gravitational waves for an inflection-point model of inflation
在这篇文章中,我们提供了一个新的宇宙丰度的原始引力波和原始黑洞起源于初始暴胀微扰的通货膨胀的拐点模型的通货膨胀发生在普朗克尺度以下的密切关系。当前普朗克对张量-标量比的约束,光谱倾斜的运行,以及宇宙中暗物质含量的丰度,我们可以推导出当前原始黑洞丰度的严格限制在一个范围内,$9.99712\times 10^{-3}<Ω_{PBH}h^{2}<9.99736\times 10^{-3}$。
2014-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Inflation from Charged Scalar and Primordial Magnetic Fields?
本文提出了一个暴胀模型,其中暴胀子场是一个与U(1)规范场耦合的复标量场。由于势的轴对称性,暴胀由径向驱动,而角场由U(1)衡量。由于暴胀子与规范场的耦合,规范场动态地产生了一个依赖于时间的质量项,破坏了共形不变性。我们研究了在暴胀过程中是否可以通过依赖于时间的U(1)规范动力学耦合产生大量的原始磁场。
2010-04-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Implication of island for inflation and primordial perturbations
本文利用岛规则重新审视暴胀e折数的熵约束,证明该约束可能不存在,并指出暴胀后观测到的原初扰动信息通量遵循Page曲线,扰动谱在大尺度上呈现类Page抑制。
2023-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Holes in Induced Gravity Inflationary Models with Two Scalar Fields
本研究提出含诱导引力项的双标量场暴胀模型,经度规共形变换得到手征宇宙学模型,验证其符合观测数据且可用于原初黑洞形成,估算显示原初黑洞可作为暗物质候选体。
2024-11-04 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
Primordial Black Holes from Pre-Big Bang inflation
我们讨论了在大爆炸前的暴胀场景中,以原始黑洞的形式产生相当大一部分暗物质的可能性。我们考虑到,为此目的,曲率扰动的增强可能引起的声速参数$c_s$的变化在弦阶段的高曲率膨胀。在施加所有相关的观测约束后,我们发现,所考虑的一类模型是兼容的生产大量的原始黑洞的质量范围内有关的暗物质,提供的声速参数被限制在一个相当窄的范围内的值,$0.003 < c_s < 0.01$。
2020-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes and second order gravitational waves from ultra-slow-roll inflation
下一代星载引力波探测器可能会探测到来自原始黑洞的极端质量比螺旋的引力波。为了产生原始黑洞,它贡献了不可忽略的丰富的暗物质,并与观测结果相一致,在原始曲率功率谱的大增强是必要的。对于单场慢卷暴胀,这种增强要求暴胀子的势非常平坦,这将增加$e$ -折叠的数目。为了避免这个问题,需要在拐点附近进行超缓慢的通货膨胀。我们详细阐述了单场暴胀产生原初黑洞暗物质的条件,并提出了一个具有多项式势的玩具模型,实现了曲率功率谱在小尺度下的大幅度增强,同时保持了与大尺度观测的一致性.由小尺度密度大扰动产生的二阶引力波的功率谱与目前脉冲星定时阵的观测结果是一致的。
2018-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scratches from the Past: Inflationary Archaeology through Features in the Power Spectrum of Primordial Fluctuations
暴胀可以提供对物理学的独特见解,在任何现实的地球实验中都无法复制的最高可用能量尺度。原始功率谱中的特征通常在广泛的暴胀模型及其替代模型中被预测,并且在观测上是寻找非最小暴胀模型证据的最被忽视的渠道之一。来自宇宙微波背景观测的约束涵盖了最广泛的特征频率范围,但最敏感的约束将来自未来的大尺度结构调查,可以测量最大数量的线性和准线性模式。
2019-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Full bispectra from primordial scalar and tensor perturbations in the most general single-field inflation model
在最一般的单场暴胀模型中,我们计算了原始曲率和张量扰动的全双谱,即自双谱和互双谱。给出了k-暴胀和势驱动暴胀的极限公式。这些表达式对于估计宇宙微波背景辐射的温度和偏振各向异性的全双谱是有用的。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes and Loops in Single-Field Inflation
本文利用δN形式理论计算单场暴胀超慢滚形成原初黑洞情景下曲率扰动功率谱的单圈修正,证明平滑过渡时修正可忽略,从而验证该形成机制的可行性。
2023-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy from primordial inflationary quantum fluctuations
我们表明,目前的宇宙加速可以解释为一个几乎无质量的标量场经历量子涨落在原始的通货膨胀。假设它的质量不超过今天的哈勃参数,这个场在宇宙学时代已经被冻结,直到最近才开始主宰宇宙。通过使用超新星的数据,完成从星系调查和宇宙微波背景各向异性的重子声振荡,我们推断的原始暴胀的能量尺度约为几个TeV,这意味着可以忽略不计的张量标量比的原始波动。此外,我们的模型表明,通货膨胀持续了极长的时间。因此,暗能量可能是宇宙暴胀的自然结果,接近于电弱能量标度。
2010-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Propagating speed of primordial gravitational waves and inflation
结果表明,在暴胀过程中,如果引力波的传播速度逐渐减小,原初引力波的功率谱将呈现强蓝色,而原初标量扰动的功率谱可能不受影响.我们还说明了这样的情况实际上是一个非正式的对偶的超级通货膨胀,但它不具有鬼不稳定性。获得的蓝色倾斜是$0<n_T\lesssim 1$,这可能会显着提高随机GWs背景的频率波段的先进LIGO/处女座,以及天基探测器。
2016-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-standard primordial fluctuations and nongaussianity in string inflation
在弦论中,暴胀场景通常涉及大量的光标量场,它们的存在可以丰富暴胀时期产生的原初涨落的后暴胀演化。我们提供了一个简单的例子,这样的后暴胀处理内的显式字符串暴胀的建设,使用卡勒模量作为暴胀的框架内的大体积IIB型字符串通量紧致化。我们认为,在这一广泛的类别内的暴胀模型往往有一个选择标量是足够轻的宇宙学相关的,其贡献的原始波动谱可以竞争的标准方式产生的暴胀。因此,这些模型经常预测在普朗克卫星可能观测到的水平f_NL ~ O(10)上的非高斯性,在弯曲子情景的弦实现中,双谱由具有压缩形状的三角形最大化。我们认为,这样一个信号的观测将强烈倾向于弦宇宙学,如这些预测在非常早期的宇宙多场动力学。
2010-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial blackholes from Gauss-Bonnet-corrected single field inflation
在早期宇宙中通过过密区域的引力坍缩形成的原始黑洞可能对现在的暗物质遗迹密度有很大的贡献。暴胀为原初黑洞的产生机制提供了一个自然的框架。例如,具有微调标量势的单场暴胀模型可能会表现出一段超慢滚动的时期,在此期间,曲率扰动可能会增强,成为原始黑洞的种子,因为相应的尺度重新进入视界。在这项工作中,我们提出了一个原始黑洞形成的替代机制。我们考虑一个模型,其中一个标量场耦合到高斯-邦纳项,并表明,原始黑洞可能是种子时,标量位项和高斯-邦纳耦合项几乎平衡。在这个模型中,大曲率微扰不仅导致了原初黑洞的产生,而且还产生了二阶引力波。我们计算了当前引力波的密度参数,并通过与未来引力波实验的灵敏度界限进行比较,讨论了信号的可探测性。
2021-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial non-Gaussianities in single field inflationary models with non-trivial initial states
我们计算的非高斯性,出现在单场,慢卷暴胀模型所产生的任意均匀的初始状态,以及subleading贡献的功率谱。非Bunch-Davies真空初始状态可以出现,如果过渡到单场,慢卷膨胀阶段只发生在可观测模式离开视界之前不久。它们也可以产生于新的高能物理,这些高能物理已经被整合出来了。我们的一般结果的双谱表现出几个功能,以前看到的特殊情况下。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with shallow dip and primordial black holes
本研究针对含浅凹陷的超慢滚暴胀玩具模型展开分析,揭示超慢滚阶段对曲率扰动及原初标量功率谱的增强效应,估算增强上下限并指出其产生的二阶引力波可被未来观测捕捉,为原初黑洞起源研究提供支撑。
2024-11-29 astro-ph.CO
Revisiting $f(R)$ gravity's rainbow: Inflation and primordial fluctuations
本文在$f(R)$引力彩虹框架下研究暴胀与原初涨落,通过计算标量和张量功率谱并与PLANCK、BICEP/Keck数据对比,给出$n_s$、$r$的新结果及对彩虹函数的观测约束。
2023-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Loop effects to Primordial perturbations at the end of Type III hilltop inflation models
本文解析计算III型山顶暴涨模型结束时的原初扰动谱,发现暴涨子自相互作用的单圈修正可忽略,而暴涨子与瀑布场相互作用的圈效应在瀑布场真空期望值较小时可能显著。
2023-12-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Intermittent null energy condition violations during inflation and primordial gravitational waves
原始零能条件(NEC)破坏会在引力波背景(GWB)上留下蓝倾斜的光谱。然而,它对GWB的影响可能比预期的要丰富得多。我们提出了一个方案,在一个慢卷(NEC保持)膨胀与哈勃参数$H\simeq H_{inf1}$,宇宙经历了一个NEC违反期间,然后进入后续的慢卷膨胀与更高的$H$($=H_{inf2}\gg H_{inf1}$)。由此产生的原始引力波频谱在宇宙微波背景波段几乎是平坦的,在频率$f\sim 1/{\rm yr}$也是如此,但振幅更高(与最近的NANOGrav结果一致)。对于多阶段暴胀,如果NEC违规间歇发生,我们可能会在相应的频带上看到一个类似长城的随机GWB谱。
2021-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Holes in Higgs-$R^2$ Inflation as a Whole Dark Matter
原始黑洞是在希格斯膨胀的最小UV扩展中产生的,其中包含$R^2$项。我们表明,与标准模型测量和普朗克观测结果一致的参数导致$M_{\rm PBH} \in (10^{-16}, 10^{-15}) M_\odot$原始黑洞具有显着的丰度,这可能是由大部分的暗物质。
2020-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Entanglement entropy of Primordial Black Holes after inflation
本文研究了在暴胀过程中产生的标量场态纠缠的生存问题。我们发现,对于每个动量模的纠缠熵,存在UV有限次优势贡献,它与视界出口和暴胀结束之间的e折叠数成比例,并依赖于纠缠表面半径的对数,纠缠表面可以看作是视界球.我们认为,这种纠缠熵允许形成纠缠的原始黑洞(PBH)。我们发现,PBH之间的纠缠产生的熵是小的比他们的贝肯斯坦熵。
2020-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Holes from Inflation and non-Gaussianity
原始黑洞的起源可能是由于在暴胀过程中产生的同动曲率扰动的小尺度增强。它们在形成时的质量分数对如此大但罕见的波动中可能的非高斯性非常敏感。我们讨论了一个路径积分公式,它提供了确切的质量分数的原始黑洞在形成中存在的非高斯性。通过几类模型,一个基于单场膨胀和其他观众领域,我们表明,限制到高斯统计可能会导致严重的不准确估计的质量分数,以及原始黑洞的聚类特性。
2018-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fitting power spectrum of scalar perturbations for primordial black hole production during inflation
为了描述早期宇宙中暴胀子的缓慢滚动和原始黑洞的形成,在单场模型的框架下,我们提出了暴胀过程中标量(曲率)扰动功率谱的一个简单解析拟合.我们的拟合是由慢滚近似下的功率谱和对数正态(高斯)拟合给出的,慢滚近似下的功率谱是与普朗克/BICEP/Keck测量一致的宇宙微波背景辐射的可行描述所需的,对数正态(高斯)拟合是有效产生原始黑洞所需的功率谱增强(峰值)。我们使用T型$α$吸引子模型来描述慢卷膨胀。要求峰值的位置和高度产生的质量的原始黑洞在小行星大小的窗口允许整个(当前)的暗物质组成的原始黑洞,我们发现的限制,其余的参数,最值得注意的是,对峰的宽度。
2023-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generating enhanced primordial GWs during inflation with intermittent violation of NEC and diminishment of GW propagating speed
本文研究暴胀期间通过间歇性违反零能条件或降低引力波传播速度来增强原初引力波功率谱的两种机制,在有效场论框架下统一处理,计算了功率谱并给出NEC违反情形的模板,同时用disformal变换分析了两者的联系与差异。
2024-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quasicrystalline Inflation: From the Cosmological Dipole to Primordial Diffraction
Kobe University(神户大学)
该研究提出准晶暴胀理论,推导其非对角关联的动量转移限制,发现纯相子位移可产生局域功率偶极矩,为原初准周期序提供特征观测信号。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$f(R)$-Gravity Generated Post-inflationary Eras and their Effect on Primordial Gravitational Waves
在这项工作中,我们将考虑一个几何产生的后暴胀时代对原始引力波能谱的影响。具体地说,我们将考虑一个后暴胀常数状态方程时代,产生的协同效应的$f(R)$重力和辐射和物质完美的流体。我们将研究两种有趣的情况,一种是状态方程参数$w=-1/3$,在这种情况下,宇宙既不加速也不减速,另一种是$w=0$,因此是一个早期的物质支配时代。为了评价与引力波能谱计算有关的暴胀观测指标,我们还考虑了常数状态方程参数era对$e$ -折叠数的影响。在$w=-1/3$和$w=0$两种情况下,原初引力波的能谱都被放大,但对于$w=0$情况,这种效应更强。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the primordial power spectra with inflationary priors
我们研究了基于单场慢卷暴胀模型的原始曲率和张量扰动的功率谱与先验的约束。我们随机抽取了哈勃慢滚参数,并利用暴胀流方程生成了原始功率谱。使用最近的观测数据的CMB和几个测量的几何距离在宇宙晚期,贝叶斯参数估计和模型选择的模型,有单独的先验慢卷参数。采用原始功率谱的标准参数化也进行了相同的分析。我们证实了尺度不变的Harrison-Zel'dovich谱是不利的,从以前的研究增加的意义。虽然目前的观测似乎是最佳的单场慢卷膨胀的一些简单模型建模,数据是不够的约束,以区分这些模型。
2010-02-16 astro-ph.CO
Primordial curvature perturbation during and at the end of multi-field inflation
研究了多场暴胀中原初曲率微扰的产生。考虑到暴胀过程中微扰的演化和暴胀结束时产生的影响,我们给出了曲率微扰的一般公式。给出了两个暴胀子标量的可分势的功率谱、谱倾斜和非高斯性的解析表达式,并将其应用到一些具体模型中。
2012-02-01 astro-ph.CO hep-ph
Chirality oscillation of primordial gravitational waves during inflation
我们证明了如果引力Chern-Simons项耦合到一个质量标量场($m>H$)上,原初引力波(GW)将表现出手征振荡,即,左手和右手GW模式的振幅将相互转换并在它们的传播中振荡。这种振荡最终将发展出两种模式的振幅的永久差异,这导致了左手和右手原始GW的功率谱中几乎相反的振荡形状。讨论了它对CMB B模偏振的影响。
2017-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Power Spectra from Anisotropic Inflation
我们研究宇宙学扰动的动力学理论的膨胀,其中阿贝尔规范场耦合直接的暴胀,打破共形不变性。当规范场和暴胀子之间的耦合采取特定的形式时,暴胀就变成各向异性,并且各向异性可以在整个暴胀过程中持续存在,从而避免了瓦尔德的无毛定理。在讨论了各向异性在膨胀过程中可以持续存在的情况后,我们计算了一个小的持续各向异性对原始引力波和曲率扰动功率谱的主导作用,使用“在”形式主义的扰动理论。我们发现,原始的宇宙学扰动的功率谱获得显着的方向依赖性和分数方向依赖的张量功率谱相比,标量功率谱被抑制。
2010-10-11 astro-ph.CO