Constraining the General Oscillatory Inflaton Potential with Freeze-in Dark Matter and Gravitational Waves
本研究针对暴胀后再加热阶段观测约束不足的问题，提出结合freeze-in暗物质质量测量与引力波观测，打破暴胀能标与再加热温度的参数简并，从而约束一般振荡暴胀子势及相关宇宙学参数。
2024-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Symmetric and Asymmetric Reheating
我们研究的模型中，暴胀子耦合到两个否则解耦的部门，和预热和相关过程的影响，它们的能量密度在宇宙的演化。在大多数参数空间中，预热不会因额外扇区的存在而中断，甚至相对弱耦合的扇区此时也可以获得总能量的1阶分数。如果两个扇区都被预热，高的数密度也可能导致暴胀子介导的热化。如果只有一个扇区被预热，后期暴胀子衰变的玻色增强可能会导致它们的相对再热温度与微扰预测的显著偏差。同时，在非振荡暴胀模型中，共振效应会导致与暴胀子具有相似耦合的扇区之间的指数级大的最终温度差。不对称再加热可能与超出标准模型物理场景的范围相关。我们发现，在暗物质冻结模型，隐藏的部门温度的一个因素，低于可见部门通常需要的遗迹丰度仅由冻结动力学。
2017-10-01 hep-ph
Genesis of baryon and dark matter asymmetries through ultraviolet scattering freeze-in
Institute for Fundamental Science and Department of Physics, University of Oregon（俄勒冈大学基础物理研究所与物理系）；Center for Theoretical Physics – a Leinweber Institute, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院莱因韦伯理论物理中心）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；TRIUMF（特里尔姆夫国家粒子加速器中心）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Riverside（加州大学河滨分校物理与天文系）
通过紫外散射冻结-in机制，生成重子和暗物质不对称性，利用重Majorana中微子连接可见与暗部分，实现重子和暗物质丰度的生成。
2026-03-03 hep-ph
UltraViolet Freeze-in
如果暗物质与可见光区热分离，那么观测到的遗迹密度可能通过暗物质的冻结产生来获得。通常在这样的模型中，假设暗物质通过微弱的可重整相互作用与热浴相连。在这里，相反，我们考虑的情况下，隐藏和可见的部门只通过不可重正化的运营商耦合。这可以说是暗物质冻结场景的一个更一般的实现，因为它不需要引入小型的可重正化耦合。我们检查冻结的一般方面，通过非renormalisable运营商在一些玩具模型和超越标准模型物理的背景下，提出了几个有动机的实现。具体地说，我们研究了与Peccei-Quinn机制和Z'门户相关的模型。
2015-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Boosting Ultraviolet Freeze-in in NO Models
我们提出了一种新的UV冻结机制，以提高宇宙学中的暗物质丰度，其中膨胀之后是一个由比辐射更硬的流体主导的时代。在这样的情况下，即使是很小的辐射丰度，例如由瞬时预热效应产生的，最终也将主导宇宙的总能量密度，而不需要完全的暴胀子衰变。为了具体起见，我们集中在非振荡（NO）典型的通货膨胀模型，虽然我们的治疗是相当普遍的，可以扩展到其他情况。初始热浴的高温以及随后没有熵注入到标准模型等离子体中转化为高效的UV DM冻结。特别是，我们发现，在kination，DM丰度的增强一般获得任何生产截面不随温度降低。
2020-06-22 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Ultraviolet Freeze-in in General Reheating Scenarios
本文研究一般宇宙再加热动力学对暗物质紫外冻结产生的影响，通过参数化哈勃率与温度并结合暴胀子衰变框架，给出可行参数空间及CMB约束。
2025-03-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Boltzmann Suppressed Ultraviolet Freeze-in
本文将玻尔兹曼抑制推广到紫外冻结产生，对一般质量维度门户算符进行模型无关分析，并研究希格斯门户、bino 和引力微子暗物质等具体例子，指出在 TeV 尺度附近该机制可能具有实验可及性。
2025-10-19 astro-ph.CO hep-ph
UV Freeze-in in Starobinsky Inflation
在Starobinsky暴胀模型中，观测到的暗物质丰度只能由暴胀子场的直接衰变产生，而暴胀子场的直接衰变只能在非常窄的谱内产生，谱内是质量为$\sim 10^7$ GeV的近似共形标量场和旋量。然而，在暗区和可见区之间存在有效的不可重正化的相互作用时，这个光谱可以显著地加宽。特别是，我们表明，UV冻结可以有效地产生正确的暗物质丰度的大范围的质量跨越从千电子伏到PeV规模和任意自旋，而不会显着改变加热动力学。我们还考虑了有效相互作用对暴胀子衰变为暗物质的贡献。
2020-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs boson induced reheating and ultraviolet frozen-in dark matter
早期宇宙的再加热阶段是所有暴胀模型的重要组成部分，在此期间不仅产生标准模型（SM）量子，而且还可以揭示暗物质的产生。在这项工作中，我们探讨了一类再加热模型，其中再加热是由膨胀子$ϕ$与SM希格斯玻色子${\textbf h}$的立方相互作用引起的形式为$g_{hϕ} M_{\rm Pl} ϕ|{\textbf h}|^2$采用$α$ -吸引子T-模型的膨胀。假设暴胀子作为背景场，这种相互作用意味着希格斯玻色子的$ϕ$依赖的质量项和再加热效率的非平凡相空间抑制。因此，再加热时间延长，SM热浴的最高温度降低。特别地，由于暴胀子场的振荡，$ϕ$依赖的希格斯玻色子质量导致破缺和未破缺的电弱规范对称性的相位之间的周期性跃迁。这些快速的相变的后果进行了详细的研究。在暴胀子背景存在下的纯引力再加热机制，即，对于$g_{hϕ}=0$，也进行了研究。事实证明，即使它可以占总生产SM辐射的情况下，$g_{hϕ}$，其贡献的再加热是次显性的范围内考虑的$g_{hϕ}$在这项工作中。作为暗物质的候选者，一个大质量的阿贝尔矢量玻色子$X_μ$被认为是暗物质。讨论了$X_μ$的各种产生机制，包括（i）来自暴胀子背景的纯引力产生，（ii）来自SM量子的引力冻结，（iii）通过dim-5有效算符的暴胀子衰变，以及（iv）通过dim-6有效算符的希格斯门冻结和希格斯衰变。正确描述观察到的遗迹丰度的参数已经确定。
2023-02-23 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
WIMPs during Reheating
弱相互作用大质量粒子（WIMP）是最有动机的暗物质候选者之一。在标准的情景中，冻结发生在暴胀再加热结束之后很久，他们与严格的实验约束相矛盾。在这里，我们调查的热冻结出的WIMP发生{ \it期间}再加热，而暴胀$ϕ$相干振荡在一个通用的潜力$\propto ϕ^n$。根据$n$的值和暴胀子衰变产物的自旋，辐射和暴胀子能量密度的演化可以表现出不同的特征，因此对WIMP的冻结行为有相当大的影响。由于再加热过程中熵的注入，扩大了与观测到的DM遗迹丰度相适应的参数空间。特别是，WIMP的热平均湮灭截面可以是几个幅度低于在标准情况下。最后，我们讨论了目前的暗物质间接探测实验的界限，并探讨了未来的挑战和机遇。
2022-11-18 astro-ph.CO hep-ph
On the Realization of WIMPflation
我们考虑具有稳定暴胀子的暴胀模型。再加热通过散射过程实现，例如$ϕϕ\to h h$，其中$h$是标准模型希格斯玻色子。我们考虑再加热过程中的细节，并表明，对于一个相对较大的耦合（需要在冻结过程中的膨胀子的后期湮灭），再加热几乎是瞬间导致相对较高的再加热温度。过程$ϕϕ\leftrightarrow h h$使暴胀子回到平衡状态，导致了一个研究得很好的标量单线态暗物质候选者和希格斯门模型。我们认为，这样的模型可以从无标度超引力。
2021-07-15 hep-ph
A relook at a low reheating temperature: Freeze-in versus Freeze-out
University of Delhi（德里大学）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本文重新审视低再加热温度对暗物质遗迹丰度的影响，指出关键尺度是主导产生过程的特征温度而非暗物质质量，并证明存在由质量谱决定的最小再加热温度，低于此温度冻结入与冻结出机制的遗迹丰度均降至极低。
2026-09-23 hep-ph
SIMP dark matter during reheating
本研究探究暴胀再加热时期SIMP暗物质的退耦过程，分析不同暴胀子势下退耦温度、所需截面及暗物质质量上限的变化，结合CMB观测约束给出不同势对应的存活参数空间。
2024-10-03 astro-ph.CO hep-ph
On UltraViolet Freeze-in Dark Matter during Reheating
没有任何确认的信号，从广泛的DM搜索激励我们超越传统的WIMP的情况。弱相互作用大质量粒子（FIMPs）范式提供了一个很好的替代方案，尽管它与热粒子的弱相互作用，仍然可以正确地产生遗迹丰度没有传统的DM信号。基于可重正化算子的超分辨FIMP通常存在耦合极小的缺点，而基于高维有效算子的紫外FIMP可以克服这一缺点。然而，它对早期宇宙的历史很敏感。以前的工作在再加热温度$T_{RH}$处终止这种灵敏度。我们受其紫外线敏感性的驱使，研究了更早的宇宙再加热时代的影响。我们发现，在通常的情况下，与$T_{RH}\gg m_{\rm DM}$，生产率在再加热过程中是非常小的，只要有效运营商尺寸$d \leq 8$。此外，我们还考虑了再加热过程中可能产生的介体的贡献。此外，我们研究了当$T_{RH}$甚至低于$m_{\rm DM}$时的情况，并且如果DM的质量不超过$T_{MAX}$，则DM可以在再加热期间直接产生。
2017-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Ultraviolet freeze-in baryogenesis
我们研究了一种可以同时解释宇宙暗物质密度和观测到的宇宙重子不对称性的机制。我们建议的核心是浴粒子的非平衡散射过程，这是产生弱相互作用暗物质的原因。同样的过程违反了$CP$，这进一步导致了在可见部分产生的物质和反物质之间的不对称。我们专注于这些相互作用的可能性，通过非重整化运营商，这导致了暗物质和重子不对称性在高温下产生的描述。通过研究两个具体的方案，一个涉及标量和一个涉及费米子暗物质的机制举例说明。我们发现，在这两种情况下，它确实是可能实现一个共同的解释暗物质的内容和物质-反物质的不对称性的宇宙，只要暗物质是在千电子伏的质量范围。
2022-09-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraining Non-thermal and Thermal properties of Dark Matter
我们描述了暗物质（DM）丰度的演变，从它的创建从暴胀子衰变的假设下的瞬时再加热的开始。基于初始条件，如暴胀子质量和它的衰变分支比DM，再加热温度，DM质量和与热浴的相互作用速率，DM粒子可以热化（完全/部分）与原始浴或保持非热在其整个演化历史。在热的情况下，最终的丰度是由大湮灭率的标准冻结机制，而不管初始条件。对于较小的湮灭率，它可以通过冻结机制来设置，也与初始丰度无关，只要它开始时很小。对于更小的相互作用率，DM是非热的，而遗迹丰度将基本上由初始条件。通过精确求解相应的Boltzmann方程，对DM质量和湮没率进行了与模型无关的约束，并确定了允许参数空间的热冻结区、冻结区和非热区.我们强调了一个普遍的事实，即暴胀子衰变DM不可避免地导致了一个大范围的DM参数空间的宇宙的overclosure，从而构成了一个严格的约束，必须考虑到，而构建模型的DM。对于热DM区，我们还展示了间接DM搜索实验、大爆炸核合成、宇宙微波背景、普朗克测量以及由于S-矩阵的么正性而引起的理论限制的互补约束。对于非热DM的情况下，我们显示了允许的参数空间的暴胀和DM质量为一个给定的再加热温度，并计算共动自由流长度，以确定热，温暖和冷DM制度。
2014-05-09 astro-ph.CO hep-ph
Inflaton dark matter from incomplete decay
我们表明，暴胀子场的衰变可能是不完整的，但成功地重新加热宇宙，并留下一个稳定的残余物，占目前的暗物质丰度。我们特别注意到，由于暴胀子衰变产物的质量是依赖于场的，人们可以构建模型，赋予适当的离散对称性，其中暴胀子衰变在后期被运动学禁止，并且只发生在暴胀后场振荡的初始阶段。我们表明，这足以确保过渡到辐射主导的时代，暴胀子粒子通常热化的过程中。它们最终分离并冻结，产生热暗物质遗迹。我们讨论了这种通用机制的可能实现一致的宇宙学和粒子物理学的情况下，单场和混合通货膨胀。
2015-01-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Ultraviolet Freeze-in and Non-Standard Cosmologies
本文研究了非标准宇宙学历史下紫外冻结产生暗物质的机制，发现脱离瞬时衰变近似时最高温度 T max 会通过增强因子提升暗物质丰度，且该效应的临界质量维度与增强指数取决于再加热前的物态方程。
2019-09-17 astro-ph.CO hep-ph
eV Hubble Scale Inflation with Radiative Plateau: Very light Inflaton, Reheating & Dark Matter in B-L Extensions
在最小B-L扩展模型中研究了费米子暗物质中的辐射平台状暴胀Z $_{BL}$ -门冻结。U（1）$_{B-L}$希格斯粒子是重中微子质量的来源，由于重中微子和Z $_{BL}$规范玻色子的辐射修正，它也推动了早期宇宙的暴胀。在我们对U（1）$_{B-L}$规范耦合$g_{B-L}\sim10^{-4}$的基准选择中，轻Z $_{BL}$玻色子可以通过当前和未来的寿命前沿实验来探索，例如LHC、SHiP、Belle II和LHCb的FASER和FASER 2。对于基准，哈勃暴胀尺度（$\mathcal{H}_{inf}$）非常低（$\mathcal{H}_{inf} = \mathcal{O}(100)$ eV），暴胀子变得非常轻，质量为$\mathcal{O}(1)$ eV，因此暴胀子的衰变宽度非常小。我们研究了一个包含暴胀子/B-L Higgs和标准模型（SM）Higgs的2-场系统，发现当标量场演化的轨迹中向SM Higgs方向的瀑布方向打开时，会发生足够高温度的再加热.
2022-10-18 astro-ph.CO hep-ph
Measuring Inflaton Couplings via Primordial Gravitational Waves
本文提出利用未来原初引力波探测约束暴胀子与可见粒子的微弱耦合，并结合再加热动力学讨论其对UV冻结产生暗物质的意义。
2023-07-20 astro-ph.CO hep-ph
Freeze-in and freeze-out production of Higgs portal Majorana fermionic dark matter during and after reheating
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Meiji Gakuin University（明治学院大学）
本文研究了Higgs门Majorana费米子暗物质在再加热期前后通过冻结-in和冻结-out机制的产生，分析了其参数空间与实验探测的兼容性。
2026-02-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Evolution of primordial perturbations and a fluctuating decay rate
我们提出了一个规范不变的形式主义，研究在衰变的暴胀子或其他一些领域，占主导地位的能量密度的曲率扰动的演变。我们专门研究总曲率扰动主要来自空间波动衰减率的情况。如果暴胀子耦合或质量依赖于某些光场，则存在衰变率的高斯波动，这些光场在暴胀期间自由波动。光场的等曲率起伏是总曲率扰动的种子，其振幅在暴胀子衰减后冻结。我们还分析了由此产生的曲率扰动与不可忽略的初始暴胀曲率值开始。最后，我们研究了光场中储存的能量密度的影响。
2003-08-20 astro-ph hep-ph hep-th
Dark Matter Freeze-In during Warm Inflation and the Seesaw Mechanism
本文提出在暖暴涨情景下，通过紫外冻结产生暗物质，并应用于$U(1)_{B-L}$规范扩展标准模型框架，结合跷跷板机制解释中微子质量。
2024-12-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Thermal Goldstino Production with Low Reheating Temperatures
我们讨论热生产（伪）goldstinos，戈德斯通费米子出现（多个）超对称性打破部门，当再加热温度远低于超伙伴群众。在这种情况下，由暴胀子衰变阶段引起的物质主导时代的生产比再加热后的生产更重要。根据超对称性破缺尺度的不同，金斯蒂诺是通过$1\to 2$衰变和逆衰变的冻入或冻出机制产生的。通过求解Boltzmann方程得到了goldstino的动量分布函数，在冻结态下，goldstino在从热浴中动力学退耦后很长时间内仍保持化学平衡，从而导致不同动量的goldstino在不同温度下退耦。其结果是，它们的动量分布函数显示出一种特殊的形状，并且最终产额小于假设动力学平衡时的产额。我们重新审视宇宙学的影响，在这两个R-宇称守恒和R-宇称违反超对称的情况。对于前者，即使再加热温度很低（$1$ GeV），热产生的goldstinos仍然足够丰富，足以成为目前的暗物质。对于后者，如果再加热温度低，为$0.1-1$ GeV量级，则它们不受BBN约束。
2015-05-12 hep-ph
Temperature evolution in the Early Universe and freeze-in at stronger coupling
本研究探讨早期宇宙中强耦合暗物质freeze-in机制，在紫外完备框架下分析SM热浴最高温度的作用，指出暴胀子衰变为右手中微子的场景可实现该机制且再加热前SM温度恒定，为暗物质探测提供新方向。
2024-05-17 astro-ph.CO hep-ph
Revisiting isocurvature bounds in models unifying the axion with the inflaton
在膨胀之前或膨胀期间发生Peccei-Quinn对称性自发破缺的轴子场景，以及轴子暗物质产生于未对准机制的轴子场景，可以受到宇宙微波背景等曲率边界的约束。暗物质等曲率被认为是抑制模型与轴子暴胀子相互作用，其中轴子扰动被假定为冻结在视界交叉暴胀期间。然而，由于相互作用本身，这种假设可能过于简单化。特别是，在再加热过程中的非微扰效应可能会导致轴子微扰的急剧增长。我们在两个模型中进行晶格计算，其中Peccei-Quinn场参与通货膨胀。我们发现，轴子扰动的增长是这样的，Peccei-Quinn对称性恢复的轴子衰变常数$f_A\lesssim10^{16}$ - $10^{17}$ GeV，导致过度丰富的暗物质，除非$f_A \lesssim 2 \times 10^{11}$ GeV。对于$f_A\gtrsim10^{16}$ - $10^{17}$ GeV，我们仍然发现一个大的增长在低动量的轴子扰动，这样一个天真的外推到CMB尺度表明违反等曲率界限。
2021-04-28 astro-ph.CO hep-ph
Universe Reheating after Inflation
研究了暴胀子场快速振荡暴胀后的标量粒子产生问题。我们使用的框架与四次和二次暴胀子潜力的混沌通货膨胀的情况。特别注意的是发生在快速振荡的暴胀子场的存在下的参数共振现象。我们已经发现，在微扰理论的适用范围内，参数共振的影响是至关重要的，基于一阶玻恩近似的估计往往低估了粒子的产生。在四次暴胀子势$V(φ) = λφ^4$的情况下，即使对于小的耦合常数值，粒子产生过程也是非常有效的。在这种情况下，宇宙的再加热温度比基于一阶玻恩近似的相应估计值大$\left[λ\, \log\, (1/λ) \right]^{- 1}$倍。在二次暴胀子势的情况下，再加热过程主要取决于暴胀子与另一个标量场之间的耦合类型以及耦合常数的大小。如果暴胀子与费米子的耦合以及它与标量场的线性（在暴胀子场中）耦合被抑制，那么，正如Kofman、Linde和Starobinsky之前所讨论的那样（参见参考文献13），暴胀子场最终将与其余的物质解耦，并且剩余的暴胀子振荡可能提供宇宙的（冷）暗物质。在二次暴胀子势的情况下，我们得到了暴胀子场冻结时有效能量密度的最低和最高可能界。
1994-07-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflation and Dark Matter in the Inert Doublet Model
我们讨论了非极小耦合到引力的惰性偶极模型中的暴胀和暗物质，其中惰性偶极是暴胀子，偶极的中性标量部分是暗物质的候选者。我们计算了各种暴胀参数，如$n_s$，$r$和$P_s$，然后进行到再加热阶段，在那里暴胀衰变成希格斯和其他规范玻色子，这是非相对论性的，由于高有效质量。这些玻色子进一步衰变或湮灭，产生相对论性费米子，最终导致宇宙重新加热。在再加热阶段结束时，作为暴胀子的惰性双重态与等离子体的其余部分进入热平衡，其中性成分随后冻结为质量约为2 TeV的冷暗物质。
2017-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Freeze-in and ultra-relativistic freeze-out during general reheating scenarios
New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）
本文推导了非瞬时再加热时期暗物质产生的通用解析框架，统一了冻结注入、超相对论冻结和普通非相对论冻结，揭示了再加热参数对暗物质遗迹丰度的影响。
2026-06-17 astro-ph.CO hep-ph
Evolution of coupled scalar perturbations through smooth reheating. II. Thermal fluctuation regime
AEC, Institute for Theoretical Physics, University of Bern（伯尔尼大学理论物理研究所）；Département de Physique Théorique, Université de Genève（日内瓦大学理论物理系）
研究通过平滑再加热过程演化耦合标量扰动，分析热波动 regime 中曲率功率谱的数值确定及暖膨胀在标准模型中的可行性。
2026-01-02 hep-ph
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
Two phase reheating: CMB constraints on inflaton and dark matter phenomenology
我们提出了一个两阶段的再加热的情况下，初始预热动态描述的有效动态，然后由标准的微扰再加热。一些重要的普遍的晶格模拟结果在预热过程中已被认为是我们的两相动力学的关键输入。在此框架下，我们得到了暴胀子与再加热场耦合的详细唯象约束，以及由CMB约束的暴胀标量谱指数表示的暗物质参数。据观察，传统的再加热方案一般预测的最大再加热温度$T_{re}^{max} \simeq 10^{15}$ GeV，对应于一个几乎瞬时的过渡，从年底的通货膨胀到辐射的统治。这一事实自然会导致非微扰暴胀子衰变的问题，这与微扰再加热本身直接冲突。考虑到这一点，通过将有效的非微扰动力学作为初始阶段，我们的模型的两相再加热方案还预测模型独立的最大再加热温度，这并不对应于瞬时过程。此外，如果考虑到CMB对暴胀子与不同再加热场耦合的约束，则预测$T_{re}^{max}$位于$(10^{13}, 10^{10})$ GeV之内。我们进一步详细研究了暗物质的现象，在一个模型无关的方式，并显示如何暗物质参数空间可以通过CMB参数通过暴胀子光谱指数约束。考虑到暗物质生产过程中通过冻结机制，其参数空间已被观察到高度约束我们的两相再加热比传统的再加热方案，这被认为是理论上不完整的预测的约束。
2020-09-06 hep-ph hep-th
Resonant Reheating
本文提出一种由大质量标量介导的 $s$ 道暴胀子湮灭共振再加热新机制，发现非平庸温度特征，并揭示该介子参与暗物质生成及可通过引力波探测器测试的唯象意义。
2024-07-29 astro-ph.CO hep-ph
CMB observables and reheat temperature as a window to models of inflation and freeze-in dark matter production
University of Warsaw（华沙大学）
本文通过CMB观测值和再加热温度区分膨胀模型与冻结入暗物质生产，探讨其在粒子物理中的应用。
2026-09-10 astro-ph.CO hep-ph
$Z'$-Mediated Dark Matter with Low-Temperature Reheating
本文研究低温再加热下 $Z'$ 介导的费米子暗物质，通过玻尔兹曼方程分析冻结与冻结机制，确定满足遗迹密度约束的参数空间，并评估直接探测实验对 WIMP 和 FIMP 范式的探测能力。
2024-12-16 hep-ph
Probing High Reheating Temperatures by Direct Detection Experiments
通过直接探测实验探测高温再加热和暗物质引力冻结
2025-11-24 astro-ph.CO hep-ph
Hidden Inflaton Dark Matter
如果宇宙暴胀是由一个在宇宙学时间尺度上稳定的电中性标量场驱动的，那么这个场必然构成全部或部分暗物质（DM）。我们研究这种可能性的情况下，暴胀场$s$驻留在一个隐藏的部门，这是耦合到标准模型部门通过希格斯门$λ_{hs} s^2\mathcal{H}^\dagger\mathcal{H}$和非最小重力通过$ξ_s s^2 R$。我们研究的情况下，领域$s$首先驱动通货膨胀，然后重新加热宇宙，后来构成所有DM。我们考虑两个基准方案，其中DM丰度是由生产过程中再加热或通过非热冻结。在这两种情况下，我们考虑到所有生产渠道相关的DM的质量范围从千电子伏到PeV规模。在膨胀方面，我们比较了两个不同的，但动机良好的引力理论（度量和Palatini）的动力学和相关的观测值，讨论多场效应的情况下，两个领域（$s$和$h$）是动态的膨胀过程中，并考虑到非微扰性质的粒子生产过程中再加热。我们发现，根据初始条件的通货膨胀，耦合和DM质量，该方案工作良好，特别是大DM群众，$10^2$ GeV $\lesssim m_{s}\lesssim 10^6$ GeV，虽然也有小的观测允许的窗口，在千电子伏和兆电子伏的规模。我们将讨论如何通过天体物理观测来检验该模型。
2019-02-25 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational SIMPs
我们研究了暗区热化和变数过程对引力产生的暗物质（DM）产额的影响。我们考虑到DM生产通过$s$通道交换的无质量引力子既从散射的暴胀子在再加热时代，从标准模型浴通过UV冻结机制。通过考虑DM是一个标量，费米子，和矢量玻色子，我们表明，在一个模型无关的方式，DM自相互作用引起一个更大的可行的参数空间，允许较低的再加热温度与普朗克观测到的遗物丰度兼容。作为一个例子，我们还讨论了我们的发现在上下文的$\mathbb{Z}_2$对称标量单重DM模型。
2021-05-26 hep-ph
Quintessential Inflation in Palatini Gravity
我们研究一个模型的典型通货膨胀的背景下，Palatini引力。作为一个代表性的例子，我们考虑Peekeen-Vilenkin模型的典型的通货膨胀与一个小的非最小耦合到重力，这是符合最近的普朗克测量。在暴胀结束时，暴胀子场穿过快子区，通过快子预热过程导致爆炸性粒子产生。经过预热后，宇宙开始被暴胀子的动能所控制，并进入一个动能化时期。最终，宇宙的总能量密度变得由辐射主导，导致重新加热。我们发现，该模型预测的再加热温度值$T_{\rm{RH}} \sim \mathcal{O}(10^3 - 10^8) \, \rm{GeV}$，这是显着高于大爆炸核合成的温度。再加热之后，暴胀子场会使精粹势向下滚动，直到它冻结。由于这种精髓直到今天仍然是冻结的，所以在这个场值处的剩余势能能量密度解释了观察到的暗能量密度。
2021-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing leptogenesis and dark matter production during reheating with primordial gravitational waves
研究再加热期间通过轻子生成和紫外冻结产生重子不对称性与暗物质，并探讨利用原初引力波谱形探测这些非热产生机制。
2025-02-26 astro-ph.CO hep-ph
Thermal and nonthermal dark matters with gravitational neutrino reheating
本文研究引力产生的中微子再加热宇宙，结合I型跷跷板模型，分析热与非热暗物质产生，并给出再加热状态方程约束及暗物质与跷跷板参数的关联。
2025-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalaron-driven Dark Matter during Warm Inflation via UV Freeze--in
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）
该研究在暖HS暴胀中，利用紫外冻结产生机制，揭示暗物质在暴胀末期的产生规律，为理解暗物质起源提供了新视角。
2026-08-06 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Dark Matter production during Warm Inflation via Freeze-In
本文提出 WIFI 机制，证明温热暴胀中的持久热浴可经不可重整相互作用以紫外 Freeze-In 产生暗物质，且产额较辐射主导情形显著增强。
2024-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Leptogenesis with sub-electroweak-scale reheating temperature
SRM University AP（SRM大学AP分校）；Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学培养协会）；Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
研究暴胀后再加热时期通过轻子生成产生宇宙重子不对称性，在单项式暴胀势框架下分析三种微扰再加热情景，确定成功重现重子不对称性的参数空间区域，强调原初引力波观测对这类情景的探测潜力。
2026-11-06 astro-ph.CO hep-ph
Supersymmetric D-term Inflation and B-ball Baryogenesis
我们认为B球宇宙学的MSSM的背景下，D-长期的通货膨胀模型的再加热温度是由阿弗莱克-Dine机制的顺序为1 GeV。我们表明，这样一个低的再加热温度可以出现相当自然的对称性，这是需要保持平坦的暴胀子潜力的结果。在这种情况下，B球将在LSP的冻结温度之后很好地衰变，使得重子和冷暗物质主要来自B球衰变。
1999-02-03 astro-ph hep-ph
Decaying vector dark matter with low reheating temperature for KM3NeT signal and its impact on gravitational waves
Chung-Ang University（中央大学）；Excellence Cluster ORIGINS（ORIGINS卓越集群）
本研究提出低再加热场景下的向量暗物质模型，通过抑制引力波谱并解释KM3NeT信号，同时解决重暗物质的过量问题。
2026-01-27 astro-ph.HE hep-ph
Lepton collider as a window to reheating via freezing in dark matter detection. Part II
本文研究了通过紫外冻结入产生标量和费米子暗物质的过程，发现ILC上的单光子和双轻子信号可探测此类暗物质，且仅在玻色再加热场景下能获得正确暗物质丰度，从而建立对撞机信号与后暴胀动力学的独特关联。
2025-07-17 gr-qc hep-ex hep-ph
Soft Metric Fluctuations During Inflation
本文利用有效场论方法证明暴胀期间超视界标量和张量度规涨落的全阶守恒，并阐明该守恒源于对称性与幂次计数，且对圈修正及重场耦合保持鲁棒。
2025-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
