Induced-Gravity Inflation in Supergravity Confronted with Planck 2015 & BICEP2/Keck Array
超对称版本的诱导引力暴胀在超引力(SUGRA)中采用两个规范单重手征超场。通过应用连续的R对称性和离散的Z_2对称性,唯一地确定了所提出的超势.我们还采用了对数Kahler潜在尊重上述对称性,包括所有允许的条款高达四阶的权力的各个领域。当Kahler流形表现出无标度型对称性时,该模型预测谱指数ns=0.963,张量-标量r=0.004。在无标度SUGRA之外,ns和r关键地取决于四阶项中涉及的系数ksphi,其混合了Kahler势中的暴胀子Phi与伴随的非暴胀子超场S,以及其中遇到的前因子。可以实现所得r的有效增强,将其置于Planck和BICEP 2/Keck阵列结果所支持的可观测范围内。在所有情况下,施加一个下界的参数CR,参与之间的耦合的暴胀和里奇标量曲率,通货膨胀可以达到subplanckian值的暴胀,而相应的有效理论尊重微扰么正性。
2015-08-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on Attractor Models of Inflation and Reheating from Planck, BICEP/Keck, ACT DR6, and SPT-3G Data
本研究利用多组CMB观测数据约束暴胀吸引子模型,对比E、T模型及推广、形变模型的理论预测与观测结果,给出模型参数限制并分析不同模型与观测数据的相容性。
2025-10-21 astro-ph.CO hep-ph
New constraints on axion-gauge field dynamics during inflation from $Planck$ and BICEP/Keck data sets
我们使用最新的$Planck$(PR 4)和BICEP/Keck 2018数据发布,在暴胀期间对旁观者轴子- ${\rm U}(1)$规范场相互作用提出了新的约束。这个模型可以从放大的规范场涨落中获得张量扰动,这种涨落是由在暴胀过程中几个e折叠的轴子滚动驱动的。以这种方式产生的引力波具有强烈的尺度依赖(和手征)光谱,对CMB的大/中尺度$B$模式具有潜在的可见贡献。首先,我们推导出理论上的边界模型施加有效性的微扰制度和可忽略的背景动力学上的规范场的反作用。然后,我们确定从当前CMB观测的界限,采用频率主义的轮廓似然方法。我们研究了模型参数的典型选择的约束行为,分析了不同数据集组合的影响。我们发现,观测的界限是竞争与理论的,他们一起排除了模型的参数空间的一个重要部分。我们认为,参数空间仍然是大的和有趣的未来CMB实验针对大/中尺度$B$模式。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A grounded perspective on New Early Dark Energy using ACT, SPT, and BICEP/Keck
我们进一步研究了新早期暗能量模型(NEDE)解决当前宇宙微波背景(CMB)和$H_0$的局部测量之间的紧张关系以及通货膨胀的后果的能力。我们进行新的贝叶斯分析,包括当前的数据集从地面的CMB望远镜阿塔卡玛宇宙望远镜(ACT),南极望远镜(SPT),和BICEP/凯克望远镜,采用更新的可能性,本地测量来自S $H_0$ ES合作。在$H_0$上使用S $H_0$ ES先验,与重子声振荡(BAO)、万神殿、普朗克和ACT的组合分析改进了$Δχ^2 = -15.9$相对于$Λ$ CDM的最佳拟合,有利于$4.8σ$的NEDE、$f_{\rm NEDE} > 0$的非零分数贡献,并给出了$H_0 = 72.09$ km/s/Mpc的哈勃常数的最佳拟合值($71.48_{-0.81}^{+0.79}$与$68\%$ C.L.的平均值$71.48_{-0.81}^{+0.79}$)。使用SPT而不是ACT的类似分析产生了一致的结果,$Δχ^2 = - 23.1$优于$Λ$ CDM,偏好$4.7σ$的非零$f_{\rm NEDE}$和$H_0=71.77$ km/s/Mpc的最佳拟合值($68\%$ C.L.的平均值$71.43_{-0.84}^{+0.84}$)。我们还提供了来自NEDE的膨胀参数$r$和$n_s$的约束,包括BICEP/Keck 2018数据,并表明张量标量比的允许上限值与$…
2023-02-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraining light sterile neutrino mass with the BICEP2/Keck Array 2014 B-mode polarization data
我们利用最新的数据组合,从宇宙学的角度探讨了热光不育中微子的情况下,在$Λ\textrm{CDM} + r_{0.05} + N_{\textrm{eff}} + m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$模型。这里,$r_{0.05}$是$k_*=0.05h$ Mpc $^{-1}$枢轴尺度下的张量与标量之比,$N_{\textrm{eff}}$是重组过程中相对论性粒子的有效数量,而$m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$是不育中微子的有效质量。在宇宙微波背景(CMB)数据集中,我们使用普朗克2015年温度和低$l$($l <$ 30)偏振数据以及BICEP 2/Keck合作(BK 14)截至2014年的最新B模式偏振数据。我们还使用来自SDSS-III BOSS DR 12,MGS和6dFS的最新BAO数据;以及来自直接测量的哈勃常数($H_0 = 73.24 \pm 1.74$ km/sec/Mpc)的高斯先验(HST)。我们发现,包括BK 14的数据使得约束的有效质量的无菌中微子($m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$)稍强,更喜欢更高的$σ_8$值。$m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}} <$ 0. 46 eV(95\%C. L.)在Planck 2015、BAO和BK 14数据集的组合…
2019-07-08 astro-ph.CO hep-ph
High-Scale SUSY Breaking Models in light of the BICEP2 Result
由BICEP 2合作组报道的宇宙微波背景辐射中张量标量比的大值对超对称模型(SUSY)产生了强烈的影响。大的比值表明暴胀具有高能量标度,因此通常具有高的再加热温度,并且各种SUSY模型遭受严重的引力子和Polonyi问题。本文讨论了一类完全不存在这些问题的高尺度超对称破缺模型。特别关注的暗物质遗迹丰度,我们研究如何BICEP 2的结果缩小了模型的参数空间,假设最简单的混沌暴胀模型。我们发现,由于在早期宇宙中的非热产生的大量引力子的衰变后,再加热过程中产生的暗物质的质量被预测为小于约1 TeV。我们还讨论了一些细节的启示暗物质搜索在对撞机和间接暗物质探测实验。
2014-03-24 astro-ph.CO hep-ex 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
Comment on: "Third-order corrections to the slow-roll expansion: Calculation and constraints with Planck, ACT, SPT, and BICEP/Keck [2025 PDU 47 101813]"
Institut d’Astrophysique de Paris(巴黎天体物理学研究所);University of Louvain(鲁汶大学)
本文指出Ballardini等人在第三阶修正慢-roll功率谱中的几个项存在错误,通过蒙特卡罗数值积分验证了Auclair与Ringeval的结果。
2026-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Canonical and Non-canonical Inflation in the light of the recent BICEP/Keck results
本文利用最新BICEP/Keck数据,表明规范框架下单项式暴胀势被排除,而台地势受青睐;非规范框架可容纳单项式及希格斯势,并允许普朗克尺度初始值,影响暴胀初始条件。
2024-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards Universal Axion Inflation and Reheating in String Theory
最近的BICEP 2测量的B-模式表明,在暴胀宇宙学中,一个大的张量标量比,这指向trans-Planckian演化的暴胀子。我们提出了可能的弦理论实现。自然和轴子单值膨胀计划的IIB型大体积方案的框架内。在这两种情况下的暴胀子是由普遍的轴子和它的潜在的F-项产生在subleading阶。我们的模型显示出一个自然的机制,暴胀衰变成主要的标准模型粒子。
2014-06-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Low reheating temperatures in monomial and binomial inflationary potentials
我们根据普朗克2015年的结果和最近对来自BICEP 2/Keck阵列和普朗克实验的宇宙微波背景(CMB)数据的联合分析,使用单名和二项式暴胀势,研究了允许的再加热温度值范围。虽然经过充分研究的$ϕ^2$暴胀势不再受到当前CMB数据的青睐,以及$ϕ^p$与$p>2$,$ϕ^1$势和正则再加热($w_{re}=0$)提供了一个很好的适合CMB测量。在最后一种情况下,我们发现普朗克2015 $68\%$的光谱指数$n_s$的置信限上限意味着$T_{re}\lesssim 6\times 10^{10}\,{\rm GeV}$的再加热温度的上限,并排除瞬时再加热。这个模型允许的低再加热温度打开了暗物质可能在再加热期间产生的可能性,而不是当宇宙是辐射主导的时候,这可能导致对WIMP,不育中微子和轴子的遗迹密度和动量分布的非常不同的预测。我们还研究了二项式通货膨胀的潜力,并显示了一个小的偏离$ϕ^1$潜力的影响。我们发现,作为一个次显性$ϕ^2$项的潜力增加,第一瞬时再加热成为允许的,然后最低可能的再加热温度的$T_{re}=4\,{\rm MeV}$被排除在普朗克2015年$68\%$的置信限。
2015-04-23 astro-ph.CO hep-ph
Information Gain on Reheating: the One Bit Milestone
我们表明,普朗克2015年和BICEP 2/KECK测量的宇宙微波背景(CMB)各向异性一起提供了一个信息增益0.82 +- 0.13位的再加热历史上所有的慢滚单场模型的通货膨胀。这相当于与Planck 2013对再加热的限制相比改进了40%。我们的方法依赖于一个详尽的CMB数据分析进行了近200个模型的通货膨胀,推导出Kullback-Leibler熵之间的先验和完全边缘化后的再加热参数。这个数字是由每个模型的贝叶斯证据来解释数据的加权平均值,从而确保其公平性和鲁棒性。
2016-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
BICEP / Keck XII: Constraints on axion-like polarization oscillations in the cosmic microwave background
利用凯克阵列的观测资料,研究了宇宙微波背景(CMB)中的类轴子极化振荡。一个局部的轴子场诱导了一个全天的,时间上正弦的CMB偏振旋转。因此,CMB偏振计可以作为轴子样暗物质的直接探测实验。我们开发技术来提取振荡信号。该方法的许多元素是通用的CMB旋光实验,可以适用于其他数据集。作为第一个演示,我们处理2012年观测季节的数据,在质量范围$10^{-21}$ - $10^{-18}~\mathrm{eV}$内设置轴子-光子耦合常数的上限,这对应于几个小时到几个月的振荡周期。我们没有发现统计上显着的偏离背景模型。对于大于$24~\mathrm{hr}$(质量$m < 4.8 \times 10^{-20}~\mathrm{eV}$)的周期,95%置信度的中位数上限相当于$0.68^\circ$的旋转幅度,如果类轴子粒子构成了所有的暗物质,则将轴子-光子耦合常数限制为$g_{ϕγ} < \left ( 1.1 \times 10^{-11}~\mathrm{GeV}^{-1} \right ) m/\left (10^{-21}~\mathrm{eV} \right )$。利用BICEP系列实验已经收集的数据,可以大大改善这些限制。目前和未来的CMB偏振实验预计将达到足够的灵敏度,以排除未探索的区域的轴子参数空间。
2020-11-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
BICEP / Keck XIV: Improved constraints on axion-like polarization oscillations in the cosmic microwave background
我们提出了一个改进的搜索轴子极化振荡的宇宙微波背景(CMB)的观测从凯克阵列。宇宙微波背景辐射偏振的全天时间正弦旋转,相当于随时间变化的宇宙双折射,是局部轴子场的可观测表现,并可能允许宇宙微波背景辐射偏振计直接检测轴子样暗物质。我们描述了对以前工作中提出的方法的改进,并通过由2012-2015年观测季节组成的扩展数据集演示了更新后的方法。我们设定的范围$10^{-23}$ - $10^{-18}~\mathrm{eV}$,这对应于振荡周期的顺序小时到年的质量$m$的轴子-光子耦合常数的限制。我们的结果与背景模型一致。对于$1$和$30~\mathrm{d}$($1.6 \times 10^{-21} \leq m \leq 4.8 \times 10^{-20}~\mathrm{eV}$)之间的周期,$95\%$ -旋转幅度的置信上限近似恒定,中值为$0.27^\circ$,这将轴子-光子耦合常数限制为$g_{ϕγ} < (4.5 \times 10^{-12}~\mathrm{GeV}^{-1}) m/(10^{-21}~\mathrm{eV}$),如果轴子样粒子构成所有暗物质。超过一半的收集的BICEP数据集尚未被分析,和几个当前和未来的CMB偏振实验可以应用这里提出的方法,以实现可比或优越的约束。在未来的几年里,振荡测量可以达到灵敏度,以排除未探索的区域的轴子参数空间。
2022-03-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
BICEP2 / Keck Array IX: New Bounds on Anisotropies of CMB Polarization Rotation and Implications for Axion-Like Particles and Primordial Magnetic Fields
我们提出了迄今为止最强的约束条件的各向异性的宇宙微波背景(CMB)极化旋转来自150 GHz的数据所采取的BICEP 2/凯克阵列CMB实验,并包括2014年观测季节(BK 14)。BK 14图中偏振角的定义经过了自校准,其中调整整体角度以使观察到的TB和EB功率谱最小化。在此过程之后,QU图失去了对均匀偏振旋转的敏感性,但仍然对偏振旋转的各向异性敏感。这种分析的地方的偏振旋转的各向异性,这可能是产生的CMB光子与类轴赝标场或法拉第旋转诱导的原始磁场相互作用。BK 14地图($\sim 3μ$ K-arcmin)的灵敏度使得有可能重建偏振旋转角的各向异性,并比以前的尝试更精确地测量它们的角功率谱。我们的数据被发现是一致的,没有偏振旋转各向异性,提高旋转角谱的振幅的上限约一个数量级相比,以前的最佳约束。我们的研究结果导致一个数量级更好的约束的耦合常数的陈-西蒙斯电磁项$g_{aγ}\leq 7.2\times 10^{-2}/H_I$(95%置信度)比来自B-模式的频谱,其中$H_I$是膨胀哈勃尺度的约束。该约束导致在$r=0.01$的质量范围为$10^{-33}< m_a< 10^{-28}$ eV时对$10^{-6}\lesssim f_a/M_{\rm pl}$的衰减常数的限制,假设$g_{aγ}\simα/(2πf_a)$用$α$表示精细结构常数。根据极化旋转各向异性,原始磁…
2019-06-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
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
Dilaton assisted two-field inflation from no-scale supergravity
我们提出了一个两场暴胀模型,其中暴胀子场由于存在一个介子场而具有一个非正则动力学项。它是单参数Brans-Dicke引力在Einstein框架下的双参数推广。我们表明,在这样的暴胀模型的四次和二次暴胀子的潜力,否则排除了目前的普朗克-{ \it Keck}/BICEP 2数据,产生标量谱指数和张量-标量比根据目前的数据。这种模型产生$10^{-2}$量级的张量标量比,其在$B-$模式实验如{ \it Keck}/BICEP 3、CMBPol的范围内,因此可以在不久的将来进行测试。该模型产生可忽略不计的非高斯性,并且在慢滚近似下没有等曲率扰动。最后,我们表明,这样一个模型可以实现在无标度超引力的领域。
2016-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Affleck-Dine Baryogenesis and Dark Matter Production after High-scale Inflation
BICEP 2实验发现的原始B模式极化表明了相对高能量尺度的暴胀。考虑到这一点,我们提出了一致的方案来解释所观察到的重子和暗物质密度的引力和规范介导的超对称性破缺模型。的重子不对称性解释的Afflck-Dine机制,它需要相对较低的再加热温度,以避免一个相当大的重子等曲率扰动。低的再加热温度则需要非热的暗物质的产生来解释暗物质的正确残余密度。我们的方案可以解释引力和规范介导下重子和暗物质密度的观测,并预测一些参数,包括暗物质的质量。
2014-08-08 astro-ph.CO hep-ph
Prospects of determination of reheating temperature after inflation by DECIGO
如果宇宙学扰动的张量标量比$r$取一个大值$r\sim 0.1$,这可能是由最近的BICEP 2结果推断的,我们就有希望确定热历史,特别是膨胀后的再加热温度$T_R$。结果表明,升级和upshifted版本的DECIGO可能能够确定$T_R$,如果它位于范围$6\times 10^6< T_R < 5\times 10^7$ GeV和$3\times 10^7<T_R<2\times 10^8$ GeV,分别。虽然这些范围包括一些目前合理的通货膨胀模型的预测,因为每个规格可以探测$T_R$最多十年的范围,我们应该确定DECIGO的规格与充分考虑通货膨胀模型的约束条件,以获得近期的观测温度各向异性和B-模型极化的宇宙微波背景辐射。
2014-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Reheating Temperature, Inflaton-SM Coupling and Dark Matter Mass in Light of ACT DR6 Observations
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
结合ACT DR6等数据,通过α-吸引子暴胀模型和两种再加热机制,求解玻尔兹曼方程约束再加热参数,并分析引力产生的暗物质质量范围。
2026-06-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Improved Predictions on Higgs-Starobinsky Inflation and Reheating with ACT DR6 and Primordial Gravitational Waves
本研究结合ACT DR6等最新CMB与LSS数据及原初引力波诱导的ΔNeff约束,分析Higgs-Starobinsky暴胀与再加热参数空间,显著收紧e-fold数、再加热温度和状态方程,并表明1σ下模型已无可行区域。
2025-09-01 astro-ph.CO hep-ph
Higgs vacuum stability and inflationary dynamics after BICEP2 and PLANCK dust polarisation data
如果BICEP 2观测最近探测到宇宙微波背景的$B-$模式偏振,经受住了最近普朗克尘埃偏振数据发布后的时间考验,那么如果考虑单场暴胀模型,它会令人惊讶地将暴胀尺度置于大统一尺度附近。另一方面,大型强子对撞机已经观测到难以捉摸的希格斯粒子,其目前观测到的质量可以导致高尺度($(\sim{\mathcal O}(10^{10})$ GeV)的电弱真空不稳定性。在这篇文章中,我们寻求一个简单的粒子物理模型,可以同时保持理论真空的稳定,并成功地产生高尺度暴胀。为了达到我们的目的,我们扩展了粒子物理学的标准模型与$U(1)_{B-L}$规范对称性自发打破以上的暴胀规模。这样的场景提供了一个约束的参数空间,其中真空稳定性和高尺度暴胀的问题都可以成功地适应。由于重暴胀子场的存在,对Higgs四次耦合的阈值效应在维持电弱真空稳定中起着重要作用。此外,这种情况也能够在膨胀结束时重新加热宇宙。虽然在这个框架内无法解决主导我们宇宙晚期演化的暗物质和暗能量问题,但这个模型成功地描述了根据大爆炸模型的早期宇宙动力学。
2014-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Low-reheating scenario in dark Higgs inflation and its impact on dark photon dark matter production
Aliah University(阿利亚大学);Chung-Ang University(中央大学);University of Shanghai for Science and Technology(上海理工大学);Tongji University(同济大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院)
本文探讨了在暗U(1)_D规范扩展标准模型框架下暗物质和宇宙膨胀的物理现象,分析了暗光子作为暗物质候选者的再加热过程对暗物质丰度的影响,并展示了其与观测数据的一致性。
2026-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Modified hybrid inflation, reheating and stabilization of the electroweak vacuum
我们提出了一个修改的标准混合通货膨胀模型\cite{Linde:1993cn},连接一个成功的混合通货膨胀的情况下,标准模型希格斯部门,通过电弱真空稳定性。该模型的结果在一个有效的通货膨胀潜力的山顶型,与trans-Planckian和sub-Planckian通货膨胀制度符合最近的普朗克/BICEP的综合结果。通过通货膨胀部门的再加热衰变为右手中微子被认为是。对于大~(小)场暴胀,再加热温度$T_{\rm R} \lsim 2\times 10^{11}~(1\times 10^{13})$ GeV的上界将抑制单圈量子修正对暴胀势的贡献。这可能使中微子汤川耦合变为${\cal O}(1)$,从而影响真空稳定性。我们表明,SM希格斯粒子与暴胀扇区的耦合可以保证电弱真空的稳定性达到普朗克尺度。所谓的混合希格斯暴胀子模型导致了一个积极的修正的希格斯四次耦合在阈值尺度,这是在稳定的电弱真空显示出非常显着的效果。我们发现,即使与${\cal O}(1)$中微子汤川耦合,阈值校正离开SM真空稳定性完好无损。
2023-02-22 hep-ph
Reheating constraints to inflationary models
来自BICEP 2实验的重要引力波背景的证据已经将注意力集中在具有$α=2$(“混沌”或“$m^2ϕ^2$“暴胀)或具有较小$α$值的暴胀子势$V(ϕ) \propto ϕ^α$上,就像轴子单值模型中可能出现的那样。在这里,我们表明,再加热的考虑可能会提供额外的约束,这些模型。辐射期之前的再加热阶段由有效状态方程参数$w_{\rm re}$模拟。规范再加热方案随后由$w_{\rm re}=0$描述。最简单的$α=2$模型与$w_{\rm re} = 0$一致,$n_s$值在当前$1σ$范围内。使用$α=1$或$α=2/3$的型号需要使用$-1/3<w_{\rm re}<0$的更特殊的再加热阶段,除非$n_s$超出当前的$1σ$范围。同样,具有$α=4$的模型需要物理上不合理的$w_{\rm re}>1/3$,除非$n_s$接近$2σ$范围的下限。以$m^2ϕ^2$暴胀和正则再热为基准,导出了再热温度$T_{\rm re}$和标量谱指数$n_s$之间的关系式$\log_{10}\left(T_{\rm re}/10^6\,{\rm GeV} \right) \simeq 2000\,(n_s-0.96)$.因此,如果$n_s$接近它的中心值,那么$T_{\rm re}\lesssim 10^6$ ~GeV,刚好在电弱标度之上。如果再热温度更高,正如许多理论家可能喜欢的那样,那么标量光…
2014-07-13 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
Reheating constraints on K-inflation
在这项工作中,我们重新审视的限制与DBI动力学项和幂律动力学项从再加热的K膨胀。对于DBI动力学项,我们选择单式势、$V\propto ϕ^n$与$n=2/3\,,1\,,\,2$和$4$以及自然暴胀子势;对于幂律动力学项,我们选择二次势、四次势和指数势。再加热阶段可以根据再加热温度$T_{re}$、再加热期间e折叠的数量$N_{re}$和再加热期间有效状态方程$w_{re}$来参数化。这些参数可以与光谱指数$n_s$和其他暴胀参数相关,这取决于暴胀动力学项和势的选择。通过要求$w_{re}$应该有一个有限的范围和$T_{re}$应该在电弱标度之上,人们可以得到$n_s$上的界限,该界限可以提供张量标量比$r$上的界限。我们发现,对于具有DBI动力学项和二次和四次势的K-暴胀,物理上合理的$0\le w_{re} \le 0.25$值的$r$上界略大于Planck-2018和BICEP 2/Keck阵列界,并且对于$n=2/3$和$1$,再加热状态方程应小于$0$以满足Planck-2018对$n_s$和$r$的联合约束。然而,DBI动力学项的自然暴胀与$r$的普朗克2018边界以及物理上合理的范围$0 \le w_{re}\le 0.25$的$n_s$和$r$的联合约束是相容的。具有幂律动力学项的二次和四次势也与Planck-2018对$n_s$和$r$对$0\le w_{re}…
2021-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauss-Bonnet Inflation after Planck2018
研究了高斯-邦纳项与正则和非正则标量场(DBI和快子)非极小耦合的模型中的原始扰动和再加热过程。我们考虑了幂律、类狄龙、$\cosh$型、E模型和T模型的几种势和Gauss-Bonnet耦合项。为了寻求这些模型的观测可行性,我们数值研究了标量扰动,并将结果与普朗克2018 TT、TE、EE+lowE+透镜+BK 14 +BAO联合数据在$68\%$ CL和$95\%$ CL进行比较。我们还研究了在$68\%$ CL和$95\%$ CL与Planck 2018 TT,TE,EE+lowE+透镜+BK 14 +BAO+ LIGO $\&$ Virgo 2016联合数据对抗中的张量扰动。在这方面,我们得到了一些约束的高斯-邦纳耦合参数$β$。早期宇宙的另一个重要过程是暴胀后的再加热阶段,这是为随后的演化重新加热宇宙所必需的。在这方面,我们研究了这些模型中的再加热过程,并找到了一些表达式的e折叠数和温度在这个时代。考虑到从Planck TT,TE,EE+lowEB+透镜数据和BICEP 2/Keck Array 2014,基于$Λ$ CDM $+r+\frac{dn_{s}}{d\ln k}$模型,我们有$n_{s}=0.9658\pm 0.0038$和$r<0.072$,我们得到了e折叠数和温度的一些约束。从e-折叠数和有效状态方程的值,也是观测上可行的标量谱指数的值,我们探索的模型在解…
2020-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Microwave Background constraints on non-minimal couplings in inflationary models with power law potentials
最近由普朗克卫星和BICEP 2望远镜提供的宇宙微波背景各向异性测量结果开始严重限制幂律势的暴胀模型。特别是,具有幂律势$V(φ)\propto φ^n$和$n \ge 2$的模型受到当前数据的强烈反对,因为它们预测了具有与当前限制不一致的张量/标量比$r\sim0.15$的引力波的相当大的贡献。一个非最小的重力耦合已被提出作为一种物理机制,以降低$r$的预测。在本文中,我们进一步研究这个问题,提出了非最小耦合的约束条件,从目前的CMB数据的假设下,幂律电位。我们发现,具有$n>2$的模型显示出统计学显著性指示(高于$95 \%$ C.L.)对于非最小耦合。具有$n<2$的模型也优选非最小偶联,尽管仅在约$68 \%$ C.L.。有趣的是,所有考虑的模型都显示出光谱指数$ n_{\rm run}$的非零运行,与2018年普朗克发布的$-0.007 \pm 0.0068$值一致。我们指出未来如何准确测量$ n_{\rm run}$对于显着约束这些模型并最终排除其中的部分或全部是必要的。普朗克数据与二头肌/凯克数据集的结合加强了这些考虑。
2019-05-02 astro-ph.CO hep-ph
A Joint Analysis of BICEP2/Keck Array and Planck Data
我们报告的联合分析的数据从BICEP 2/凯克阵列和普朗克的结果。BICEP 2和Keck阵列观测到了以12月$-57.5°$ 0时RA为中心的大约400度的$^2$天空斑块。组合的地图在以150 GHz为中心的频带中在斯托克斯$Q$和$U$中达到57 nK度的深度。普朗克在30至353 GHz的7个频率上观测到了全天空的偏振,但在任何给定区域的偏振程度都要低得多($Q$和$U$在143 GHz时的偏振度为1.2 $μ$ K deg)。我们检测到150 $\times$ 353在$B$模式的交叉相关性在高的显着性。我们将频率为$\geq 150$ GHz的单频和交叉频率功率谱拟合到一个透镜$Λ$ CDM模型中,该模型包括尘埃和来自暴胀引力波的可能贡献(由张量-标量比$r$参数化),使用先前对天空其他区域的\planck \分析中偏振尘埃发射的频谱行为的先验。我们找到了强有力的证据,尘埃和张量模式没有统计上显着的证据。我们探讨各种模型的变化和扩展,包括添加同步加速器组件结合较低的频率数据,并发现这些$r$约束的差异不大。最后,我们提出了一种替代分析,这是类似于基于地图的清洁的灰尘的贡献,并表明,这给出了类似的约束。最终结果表示为$r$的似然曲线,并在95%置信度下产生上限$r_{0.05}<0.12$。在灰尘和$r$上边缘化,在$7.0\,σ$显著性下检测到透镜$B$ -模式。
2015-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resurrecting Quadratic Inflation with a non-minimal coupling to gravity
我们研究了暴胀子场$ϕ$与曲率标量$R$非极小耦合的二次暴胀,使得暴胀过程中的势为$V\propto m^2ϕ^2+ξRϕ^2$形式。我们表明,与适当选择的非最小耦合强度,$ξ=\mathcal{O}(10^{-3})$,一个可以复活的情况下,与普朗克和BICEP 2/凯克阵列数据相比,成功的,在该区域的参数空间仍然允许的模型预测值的张量标量比范围$0.01\leq r < 0.12$,这使得有可能通过当前或不久的将来的实验(如BICEP 3或LiteBIRD)来确认或排除这种情况。然而,我们表明,在这种情况下,不久的将来的观察是不太可能能够区分度量和Palatini公式的重力。
2017-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quartic inflation and radiative corrections with non-minimal coupling
众所周知,暴胀子和Ricci标量之间的非最小耦合$ξϕ^2R$影响单场暴胀模型的预测。特别地,具有$ξ\gtrsim0.005$的$λϕ^4$四次暴胀势是与当前数据一致的最简单的模型之一。在回顾了暴胀理论的预言之后,我们分析了暴胀子与其他标量场或费米子耦合所引起的辐射修正效应。使用文献中讨论的两种不同的处方,我们计算的光谱指数$n_s$和张量标量比$r$与凯克阵列/BICEP 2和普朗克合作所采取的数据一致的这些耦合参数值的范围。
2019-10-09 astro-ph.CO hep-ph
Inflation with Massive Spin-2 Ghosts
我们考虑一个一般的二次引力模型耦合到一个单一的标量和调查的引力自由度对暴胀参数的影响。我们发现,量子校正所产生的大量自旋2鬼产生显着的贡献,有效的通货膨胀潜力,并允许实现自发击穿的全球规模不变性,而不需要额外的标量场。我们计算通货膨胀的参数,比较由此产生的预测,众所周知的通货膨胀模型,并发现它们很好地符合普朗克和BICEP/凯克合作的通货膨胀的约束。
2022-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$α$-attractor inflation: Models and predictions
本文用最新宇宙学数据约束指数型和多项式型α-吸引子暴胀模型,并通过ModeChord、CosmoMC和PolyChord联合分析给出参数预测与最佳拟合值。
2023-06-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Can Effective Field Theory of inflation generate large tensor-to-scalar ratio within Randall Sundrum single braneworld?
在本文中,我的主要目标是解释大张量标量比的产生从单场次普朗克暴胀范式在兰德尔Sundrum(RS)单braneworld场景中的模型独立的方式。通过显式计算,我证明了在RS单膜系统中膜暴胀的有效场论公式与暴胀子场的次普朗克偏移是一致的,这将进一步产生大的张量标量比,只要暴胀子自由度的能量密度比高能区的膜张力足够高。最后,我已经提到了对正膜张力的严格理论约束,量子引力尺度和体宇宙学常数的截止,以获得亚普朗克场偏移以及最近由BICEP 2观察到的大张量标量比,或者至少产生与普朗克(2013年和2015年)数据的上限和普朗克+BICEP 2 +Keck阵列联合约束一致的张量标量比。
2015-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitino constraints on supergravity inflation
粒子物理学标准模型的超引力嵌入提供了现象学上动机良好且观测上可行的暴胀情景。我们研究了一类基于超共形框架的超引力暴胀模型,并讨论了再加热温度的限制,特别关注这些场景中固有的引力子问题。我们指出,最新的BICEP/Keck 95\%置信度轮廓内的参数空间的很大一部分可能已被排除的引力子约束,这取决于暴胀子的质量尺度。未来的飞行任务对标量光谱指数的精确测量可能最终排除其中一些情况。
2023-03-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Multi-chaotic inflation with and without spectator field
受Planck + BICEP/Keck最近公布的结果的启发,我们研究了多场暴胀模型在谱指数$n_s$和张量标量比$r$方面的一致性.在这项研究中,我们专注于双暴胀子模型和没有观众场。我们发现,具有二次势的暴胀子可以成为可行的,当实现三个领域与一个特定的分级质谱,使两个领域作为暴胀子,另一个是观众。我们还讨论了避免微调的条件,通过仔细研究预测如何依赖于暴胀子场空间中的背景轨迹。
2022-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation model constraints from data released in 2015
我们提供了CMB数据(包括\textit{Planck} ~2015,BICEP 2\& \textit{Keck Array}实验)中标量和张量扰动功率谱的最新约束,以及SDSS-III BOSS观测中新的BAO尺度。我们发现在$95\%$置信水平附近,凸势暴胀模型不受青睐,单项势暴胀模型和自然暴胀模型都不受青睐.但Brane膨胀模型和Starobinsky膨胀模型都能很好地拟合数据。
2016-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hybrid $α$-attractors, primordial black holes and gravitational wave backgrounds
本文研究混合 $\alpha$-吸引子两阶段暴胀,其扰动谱兼容观测,小尺度峰值可致原初黑洞与引力波背景产生。
2023-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Leptogenesis after Inflation in a Pati-Salam Model
在这个演讲中,我讨论了一个超对称的帕提萨拉姆模型的费米子质量和混合角,适合低能量的数据。然后,该模型扩展到包括通货膨胀的部门,这是一致的Bicep 2-普朗克数据。暴胀过程中的能量尺度与PS对称性破缺尺度有关。最后,该模型被证明是符合所观察到的重子熵比大爆炸核合成所必需的。事实证明,只有最重的右手中微子衰变才能产生重子熵比的正确符号。然而,由于瞬时预热过程,我们获得了观察值。
2017-03-07 hep-ph
Dilaton-Flattened Axion Inflation
CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);School of Physics, Henan Normal University(河南师范大学物理学院);Department of Physics, Zhejiang Normal University(浙江师范大学物理系);Research Center of Astrophysics and Cosmology, Khazar University(哈扎尔大学天体物理学与宇宙学研究中心);Zhejiang Institute of Photoelectronics(浙江光电子研究所);State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本文提出一个可解的同一领域有效理论,用于异常启发的轴子膨胀,其中重的迹异常模式动态反馈到轴子势能中,通过消除径向场的树级项,将反馈效应重新为闭合形式的兰伯特-W势能,自然扁平化山峰势能而不需外部平台操作符。
2026-04-22 gr-qc hep-ph
Observational constraints on power law Starobinsky inflation
本文通过数值计算和MCMC分析,利用CMB和LSS观测约束幂律暴胀模型参数,发现与Starobinsky暴胀存在偏差,且谱指数与张量标量比符合观测。
2023-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational Constraints on Constant Roll Inflation
恒滚暴胀最近由Motohashi、Starobinsky和Yokoyama引入,作为一种现象学方法来参数化慢滚情景的偏差。在本文中,我们调查的背景和扰动在这个模型中的动力学,没有任何慢滚假设。扰动谱的计算与一个有效的和准确的新方法,使我们能够快速扫描参数空间的恒滚暴胀。我们从普朗克协作组和BICEP 2/Keck阵列数据的联合分析提供的宇宙微波背景各向异性测量中推导出模型参数的约束条件。
2019-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining brane inflationary magnetic field from cosmoparticle physics after Planck
本文在Randall-Sundrum单层膜世界引力(RSII)框架下,从(1)张量-标量比($r$)、(2)再加热、(3)轻子生成和(4)重子生成等方面研究了一类膜暴胀磁场的大场($|Δϕ|>M_{p}$)和小场($|Δϕ<M_{p}$)模型的宇宙学和粒子物理学约束。本文还建立了现今时期的磁场($B_{0}$)与原始重力波($r$)之间的直接联系,分别给出了轻子生成中CP不对称性($ε_{CP}$)和重子生成中重子不对称性($η_{B}$)的精确估计。进一步假设共形不变性后恢复膨胀的框架中的RSII,我已经明确表明,次主导功能的大规模相干磁场膨胀后的要求给出了两个折叠非平凡的特征约束-状态方程参数($w$)和相应的能量尺度在再加热($ρ^{1/4}_{rh}$)的时代。因此,给出了避免来自磁场的反反应贡献的建议,我已经建立了通用再加热特征参数($R_{rh}$)及其重新缩放版本($R_{sc}$)的界限,以在规定的设置内实现大尺度磁场,并进一步应用从最近观察到的普朗克2015数据和普朗克+BICEP 2 +Keck阵列联合约束获得的CMB约束。使用所有这些导出的结果,我已经表明,它是可能的,把进一步严格的限制在各种类别的大,小场暴胀模型,以打破各种宇宙学参数之间的RSII框架内的简并。最后,我研究了膜膨胀的两个具体模型--单项模型和山顶模型的结果。
2015-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Present Status of Inflationary Cosmology
本文回顾暴胀理论基本原理,综述能拟合Planck/BICEP/Keck及ACT数据的简单暴胀模型,如Starobinsky模型、Higgs暴胀和$\alpha$-吸引子,并介绍可解释任意CMB参数的三参数多项式混沌暴胀模型。
2025-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary universe from higher derivative quantum gravity coupled with scalar electrodynamics
本文研究了弯曲时空中的量子标量电动力学模型以及与标量电动力学耦合的高阶导数量子引力(QG)模型的暴胀现象。相应的重整化群(RG)改进的潜力评估约旦框架中的非最小标量引力耦合部门显式保持两个理论。单圈量子校正的作用进行了研究,通过显示这些校正如何进入表达式的慢卷参数,光谱指数和张量标量比,以及它们如何影响的约束的哈勃参数在开始的原始加速。我们证明了可行的暴胀可能成功地实现,因此它与最新的Planck和BICEP 2/Keck阵列数据是一致的。
2016-04-20 gr-qc hep-ph hep-th