Stochastic Gravitational Waves from Post-inflationary Structure Formation
在暴胀之后，宇宙可能会经历一个由振荡的暴胀子凝聚支持的早期物质主导阶段。最初，凝聚体中的小波动在视界下的引力作用下增长，并可能坍缩形成非线性的“暴胀子晕”。它们的形成和随后的潮汐相互作用将产生引力波，导致目前宇宙中的随机背景。我们扩展了N体模拟模型的崩溃结构的生长和相互作用，计算产生的引力波发射。这种辐射的光谱是匹配的半分析估计的基础上崩溃的暴胀子晕和它们的潮汐演变。我们使用这种半解析的形式主义来推断频谱的情况下，早期的物质为主的阶段让位于热化宇宙的温度低至$100\,\mathrm{MeV}$，我们讨论了可能的实验机会，这个信号在膨胀模型中，热化发生后很长一段时间的通货膨胀已经完成。
2023-02-02 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary phase transitions in the early Universe: A Bayesian study with space-based gravitational-wave detectors
University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe（太极引力波宇宙实验室）；Tsinghua University（清华大学）
本文研究了暴胀时期相变产生的随机引力波背景的探测与参数重构，通过构建包含仪器噪声、天体物理前景和背景的分析框架，利用Fisher矩阵预测和嵌套采样进行贝叶斯推断，评估未来空间任务探测暴胀相变的能力。
2026-07-23 astro-ph.CO hep-ph
Post-inflationary structure formation boosted by parametric self-resonance
本文通过结合克莱因-戈登与薛定谔-泊松方法的高分辨率模拟，研究暴胀子共振放大后的引力坍缩，发现晕内孤子核心及极小尺度复杂引力动力学，拓展了暴胀后非线性结构形成的可能范围。
2024-02-22 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary gravitational wave background as a tail effect
本文证明用于约束暴胀模型的引力波背景完全源自传播子中的尾部分，而非光锥部分，揭示了其亚光速信号本质。
2023-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Fermion Production in Inflationary Cosmology
我们重新审视暴胀宇宙学中大质量狄拉克费米子的引力产生，重点是澄清大质量和小质量体系中粒子数密度的解析计算。对于引力产生的费米子的质量与膨胀结束时的哈勃膨胀率相比很小的情况，我们得到了一个几乎与膨胀模型的细节无关的数密度的普遍结果。结果是相同的情况下，共形耦合标量的整体乘法因子的顺序单位的原因，而不仅仅是计数的费米自由度。
2011-09-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Direct Detection of the Primordial Inflationary Gravitational Waves
暴胀宇宙学成功地解释了一些突出的宇宙学问题，包括平坦性、视界和遗迹问题。更引人注目的是实验证实了暴胀量子涨落引起的结构。然而，暴胀时代的物理学尚不清楚。宇宙微波背景（CMB）任务的偏振观测可以探测到暴胀引力波（GW）的张量模效应，并给出暴胀的能量标度。为了探索暴胀物理，需要直接观测暴胀时代产生的引力波。在这篇文章中，我们主张，直接观察这些GWs的灵敏度下降到10** gw（-23），如果前景可以分离，利用目前的预计技术发展是可能的。
2009-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Imprint of inflationary gravitational waves and WIMP dark matter in pulsar timing array data
本研究探讨在“无奇迹WIMP”暗物质情景下，利用暴胀蓝移引力波解释脉冲星计时阵列信号，通过晚期熵稀释解决暗物质过度产生与宇宙学观测冲突，并拟合NANOGrav数据。
2024-02-05 astro-ph.CO hep-ph
B-modes from Post-inflationary Gravitational Waves Sourced by Axionic Instabilities at Cosmic Reionization
我们发现，轴子类粒子，只耦合到不可见的暗光子可以产生可见的B模式信号周围的再电离时代。轴子场在再电离前不久开始滚动，导致暗光子的快子不稳定性。这就产生了一个指数增长的暗光子量子源标量度规模式和引力波，留下一个印记的再电离重子。张量模式修改宇宙微波背景（CMB）的极化在再电离，产生可见的B模式签名的下一代CMB实验的参数范围，满足目前的实验约束。
2021-11-08 astro-ph.CO hep-ph
Fingerprint of GeV scale right-handed neutrinos on inflationary gravitational waves and PTA data
本文证明GeV尺度右手中微子驱动的非标准暴胀后宇宙学可使蓝倾斜暴胀引力波与脉冲星计时阵列观测相容，并预言未来LIGO可检验的相关信号，同时该机制还能解释中微子质量和重子不对称性。
2023-11-03 astro-ph.CO hep-ph
The Quest for B Modes from Inflationary Gravitational Waves
本文描述了在暴胀引力波引起的宇宙微波背景（CMB）极化中寻找旋度分量（B模）的工作。给出了暴胀的正则单场慢滚模型，解释了原初密度微扰和引力波的量子产生。它示出了如何这些引力波，然后引起在CMB极化。然后，我们描述的CMB偏振模式的几何分解成旋度自由分量（E模式）和旋度分量（B模式），并明确表明，引力波诱导B模式。我们讨论了B模式引起的引力透镜和银河前景，并显示如何两者都是区别于那些引起的通货膨胀引力波。这些B模式的实验追求所涉及的问题进行了描述，我们总结了一些正在追求的战略。最后，我们简要讨论了探测/表征暴胀引力波背景的其他途径。
2015-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stochastic gravitational waves backgrounds: a probe for inflationary and non-inflationary cosmology
物理场景，导致高能量的随机引力波背景（频率范围从$μ$ Hz到GHz）进行检查。在某些情况下，对数能谱的典型振幅甚至可以比普通暴胀预测大8个数量级。讨论了产生的引力子的能量密度与频率的关系中的标度违反。
1999-12-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Update on gravitational wave signals from post-inflationary phase transitions
本文针对暴胀后相变产生的引力波信号展开研究，量化了慢滚后物质主导期的影响，并基于泡间距与平均自由程的关系给出了引力波谱高频段的约束，为高频引力波探测相关研究提供了参考。
2024-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonthermal leptogenesis via cosmological gravitational particle production is tested by inflationary gravitational waves
University of Manitoba（曼尼托巴大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）；Rice University（莱斯大学）；University of Winnipeg（温尼伯大学）
研究通过宇宙学引力波测试非热轻子生成机制，探讨宇宙膨胀与右手法 neutrinos 的尺度巧合，以及通过引力波信号验证模型的可行性。
2026-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Post-Inflationary Magnetism: Direct and Scalar-Induced Contributions
Indian Institute of Technology, Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
研究暴胀后磁生成场景中，时变规范耦合产生的随机引力波，比较直接磁各向异性应力与标量诱导贡献的谱特征，并探讨其对再加热和原初磁生成的探测潜力。
2026-08-18 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Collapse in the Post-Inflationary Universe
宇宙可能会在暴胀和大爆炸核合成之间经历一个有效的物质主导时代，在此期间，引力束缚结构可以在视界下形成。特别是，暴胀子场可以坍缩成暴胀子晕，在非常早期的宇宙中形成“大尺度”结构。我们结合N体模拟与高分辨率放大区域，其中非相对论薛定谔-泊松方程用于解决详细的，波浪状结构的暴胀子晕。在它们内部形成了孤子核心，将结构形成模拟与晚期宇宙中的轴子状粒子相匹配。我们用玻色子星的类比来表示这些物体\textit{inflaton stars}。基于半解析的形式主义，我们计算了它们的总体质量分布，这表明，如果早期物质主导的时代持续20个$e$倍，某些区域将达到$10^{15}$的超密度。最大质量的暴胀子星的半径可以缩小到史瓦西半径以下，这表明它们可以在热化之前形成原始黑洞。
2022-01-13 astro-ph.CO hep-ph
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
Revealing the Primordial Irreducible Inflationary Gravitational-Wave Background with a Spinning Peccei-Quinn Axion
由于暴胀过程中产生的量子真空张量涨落，原初不可约引力波背景跨越了一个几乎尺度不变的频谱，但频率太低，无法被下一代引力波干涉仪检测到。我们展示了这个信号是如何增强的宇宙历史中的一个短暂的临时kination时代（小于10 e倍），可以出现在任何能量范围之间的GeV和膨胀规模$10^{16}$ GeV。我们认为，这样的kination时代是自然产生的旋转轴子之前，它被困在其潜力。通常假设轴子从其最初的冻结位置开始围绕其最小值振荡。然而，Peccei-Quinn场的早期动力学可以在轴子场中诱导出一个大的动能，在轴子获得质量之前或之后触发一个动能时代，导致原始引力波背景中的特征峰。这代表了轴子物理学的确凿特征，因为预计没有其他标量场动力学会触发早期宇宙中的这样一系列状态方程。我们推导出由此产生的引力波，并提出了导致这种信号的参数空间以及可探测性前景，特别是在LISA，爱因斯坦望远镜，宇宙探测器和大爆炸观测器。我们展示了两个模型独立的预测，并提出了两个具体的动机良好的UV完成QCD轴子暗物质，这种动态是内置的结果。
2021-08-23 astro-ph.CO hep-ph
On the inflationary interpretation of the nHz gravitational-wave background
提出含超慢滚阶段的单场暴胀模型，在符合 Planck 与 BICEP/Keck 观测的同时产生 nHz 标量诱导引力波，并分析其解释 NANOGrav 低频背景的特征。
2023-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary gravitational waves in the effective field theory of modified gravity
在修正引力的有效场论方法中，我们导出了平坦各向同性宇宙学背景下张量扰动的二阶作用量和运动方程。这种分析适应了广泛的引力理论，包括Horndeski理论，它的推广，以及空间导数高于二阶的理论（例如，Horava-Lifshitz引力）。通过考虑高阶空间导数引起的修正和对de Sitter背景的慢滚修正，我们得到了张量模的暴胀功率谱。我们还表明，在具体的修改引力理论的首阶谱可以映射到广义相对论下的非形式变换。我们的一般公式将是有用的约束膨胀模型从未来的精确测量的B模式极化的宇宙微波背景。
2015-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matters are Inert, or FIMPy, or WIMPy or UFOy: An inflationary gravitational particle production
Indian Institute of Technology, Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Indian Institute of Science Education and Research Berhampur（印度科学教育研究所贝尔哈姆普尔分校）
本文研究了暴胀引力粒子产生对暗物质物理的影响，分析了四种不同类型的暗物质行为，扩展了可行参数空间并保持与现有约束一致。
2026-03-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
An analytical approximation of the scalar spectrum in the ultra-slow-roll inflationary models
超慢卷（USR）暴胀模型预言了小尺度下的大振幅标量扰动，它可以导致原初黑洞的产生和标量诱导的引力波。一般情况下，USR模型中的标量摄动只能用数值方法得到，因为通常的慢滚近似被打破了。在这项工作中，我们提出了一种分析方法来估计标量谱，这是一致的数值结果。我们发现USR暴胀模型预言了引力波的标量谱和能谱中存在一个幂律斜率的峰，并导出了谱指数与暴胀势的关系式.反过来，USR区域附近的暴胀势可以从引力波能谱的负谱指数重建。
2020-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary electroweak/particle phase transitions and new classical gravitational waves on CMB
早期宇宙中的粒子相变包括电弱相变和大统一相变是研究得很好的课题。指出在暴胀附近存在新的粒子相变。这些新的暴胀粒子相变，如果是一级的，可能会产生低频引力波（GW）由于气泡动力学，留下印记的宇宙微波背景（CMB）。与由真空涨落产生的几乎尺度不变的原始GWs不同，这些气泡产生的GWs是经典的，并且具有尺度相关的B模谱。如果与暴胀子解耦，则暴胀过程中的电弱相变可以作为再加热后的电弱相变的镜像，其中重子不对称性可以通过电弱重子生成（EWBG）产生。第二个新的电弱相变也可能是EWBG的来源。
2016-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extreme gravitational waves from inflaton fragmentation
虽然暴胀模型一般预测一个平坦的引力波谱，我们指出一个一般的过程，产生一个尖锐的峰值谱的引力辐射。这一过程对于具有与费米子耦合的复杂暴胀子场的暴胀模型是通用的。特别是，对于混沌模型，这些波可能是宇宙中最极端的引力波，具有非常大的能量密度分数10^-9和超高频率10 ^10 Hz。虽然不适用于天基干涉仪，但来自该模型的信号可以通过未来的桌面实验检测到。
2010-10-27 astro-ph.CO hep-ph
Direct Detection of Primordial Gravitational Waves in a BSI Inflationary Model
我们调查的可能性，直接检测未来的空间干涉仪的随机引力波（GW）的背景下产生的暴胀阶段在一类可行的$Λ$ CDM BSI模型。在$10^{-3}$ Hz附近的频率，发现最大值$Ω_{gw}(ν)\sim 3\times 10^{-15}$，与单场慢卷暴胀模型相比，改进了大约一个数量级。这大概不足以在不久的将来进行调查。
1999-06-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Direct detection of the inflationary gravitational wave background
暴胀一般预测了一个随机背景的引力波在一个广泛的频率范围内，从那些可与宇宙微波背景（CMB）测量，以那些可直接与引力波探测器，如美国宇航局的大爆炸观测器（BBO）或日本的分赫兹干涉仪引力波观测器（DECIGO），目前正在研究。在这里，我们调查的BBO/DECIGO频率的暴胀引力波背景的可探测性。为此，我们调查了一系列与CMB和大尺度结构（LSS）的约束一致的慢卷暴胀模型。我们超越了通常的假设幂律功率谱，这可能会打破给定的16个数量级的频率之间的CMB和直接检测，而不是解决暴胀动力学的四类暴胀势。在各种暴胀模型中，直接探测是可能的，尽管在引力波信号不出现在CMB偏振中的任何模型中可能都不可能。然而，BBO/DECIGO的直接检测可以帮助区分在CMB/LSS尺度上具有相同慢滚参数的暴胀模型。
2006-03-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Can a spectator scalar field enhance inflationary tensor mode?
我们考虑了通过引入一个具有小声速的旁观者标量场来增强暴胀张量模的可能性，它诱导出作为二阶效应的引力波。解析地得到了旁观者标量场诱导的引力波功率谱和曲率扰动。我们发现，小声速对曲率扰动的放大作用远大于张量模，而目前的观测约束迫使诱导的引力波与暴胀过程中真空涨落的引力波相比可以忽略不计。
2014-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dependence of the amplitude of gravitational waves from preheating on the inflationary energy scale
随机引力波背景（SGWBs）越来越受到人们的关注，并为直接探测早期宇宙提供了新的可能性。在暴胀末期的预热过程中，参量共振可以产生大的能量密度扰动，有效地产生携带暴胀独特信息的引力波。由于这样的GW的峰值频率近似正比于暴胀的能量标度，$Λ_{\mathrm{inf}}$，从预热的GW预计将被观察到的干涉仪GW探测器在低尺度暴胀模型。我们调查的振幅的依赖性，这些GWs的$Λ_{\mathrm{inf}}$，并发现，目前的能量谱不依赖于$Λ_{\mathrm{inf}}$只有在$Λ_{\mathrm{inf}}$的情况下是高于一个临界值$Λ_{c}$，一个参数取决于共振强度。我们在线性近似下用数值方法得到了模型参数的$Λ_{c}$，并进行了晶格模拟来验证这一结果。对于$Λ_{\mathrm{inf}}\lesssimΛ_{c}$，GW的幅度随着$Λ_{\mathrm{inf}}$而迅速减小，并且变得难以观察。进而，在干涉仪检测器中观察这样的GW也有助于确定预热期间的$Λ_{\mathrm{inf}}$和谐振强度。
2022-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing inflationary moduli space with gravitational waves
本文研究了弦论 Gauss-Bonnet 耦合修正下原初暴胀产生的引力波谱，发现模场的 wall-crossing 行为可导致该耦合项短暂主导慢滚并产生特征峰，该信号有望被 NANOGrav、LISA 等实验探测。
2023-11-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Detectable Gravitational Wave Signals from Inflationary Preheating
我们考虑混合暴胀模型中预热过程中的引力波产生，其中类轴子瀑布场耦合到阿贝尔规范场。基于线性分析，我们发现来自这些模型的GW信号可以在各种可预见的GW实验（如LISA，AEDGE，ET和CE）的范围内，并且在频率范围和信号强度方面都接近LIGO A+。此外，所得到的GW信号是螺旋极化的，因此可以将其自身与随机GW背景的其他源区分开。最后，这样的模型可以产生原始的黑洞，这些黑洞可以组成暗物质，并导致GW探测器可以探测到的合并事件。
2021-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inconsistency of an inflationary sector coupled only to Einstein gravity
从建模的角度来看，暴胀区很可能与其他物种没有直接的耦合，除了不可避免的引力相互作用。在广义相对论的背景下，热宇宙仍然可以在暴胀后出现，如果：$i)$某些辐射扇区在暴胀结束时被激发，并且暴胀后的状态方程$ii)$变得足够硬$w \geq w_{\rm RD}\gtrsim 0.57$，其中$w_{\rm RD}$的阈值取决于暴胀尺度$H_*$和初始辐射与暴胀子的能量比$Δ_*$。此外，膨胀历史中的一个僵硬时期显着增强了暴胀引力波（GW）背景，使该信号（潜在）可通过aLIGO，LISA和其他实验观察到。然而，非常相同的增强导致场景的不一致：与辐射扇区的其余部分相比，GW的能量变得太大，违反GW背景上的标准BBN和CMB界限。除了非常特殊的情况下，初始辐射部门包括数百个字段的耦合调整到特定的值，我们的结果适用独立的$w$，$H_*$和$Δ_*$。这表明，为了重新加热宇宙，暴胀区应该直接与其他粒子种类耦合。或者，暴胀部分可以在修正的引力理论中实现。
2019-11-08 astro-ph.CO hep-ph
On gravitational baryogenesis in inflationary $f(R)$ Cosmologies
College of Science and Engineering, James Cook University（詹姆斯库克大学科学与工程学院）
研究两种$f(R)$修正引力理论（Starobinsky模型和幂律模型）通过引力重子生成机制产生宇宙重子-反重子不对称性，计算得到的重子不对称因子$\eta$接近观测值$8.65 imes 10^{-11}$。
2026-09-16 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary primordial black holes for the LIGO gravitational wave events and pulsar timing array experiments
原初黑洞是解释LIGO探测器观测到的引力波信号的候选对象之一。在早期宇宙的几种现象中，宇宙暴胀是由大的原始密度扰动产生PBH的一个主要例子。本文讨论了将观测到的GW事件解释为由宇宙暴胀产生的PBH并合的可能性。原始曲率扰动应该足够大，以产生相当数量的PBH，因此我们有其他几个探测器来测试这种情况。我们指出，目前的脉冲星定时阵列（PTA）实验已经对二阶效应产生的GWs提出了严格的限制，而宇宙微波背景辐射（CMB）的观测对其$μ$畸变提出了严格的限制。特别地，发现标量功率谱应该在$k \sim 10^{6}$ Mpc $^{-1}$处具有非常尖锐的峰值，以满足所需的PBH丰度，同时避开来自PTA实验的约束以及$μ$失真。我们提出了一种机制，可以实现这样一个尖锐的峰值。在未来，可以探测/排除通过几乎高斯波动产生PBH的简单通货膨胀模型。
2017-06-04 astro-ph.CO hep-ph
Production of gravitational waves by inflationary transitions in aligned natural inflation
本文证明对齐轴子暴胀普遍存在由快速振荡相变分隔的两个暴胀阶段，并提出U(1)规范场耦合可在相变中产生具有强尺度依赖功率谱、频率峰值可被未来实验探测的引力波。
2025-10-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflationary Gravitational Waves and Laboratory Searches as Complementary Probes of Right-handed Neutrinos
本文研究右手中微子衰变对暴胀引力波谱的阻尼效应，提出引力波观测与实验室搜索在特定质量和混合参数区间互补，可探测跷跷板机制区域。
2025-08-14 astro-ph.CO hep-ph
Stability of domain walls with inflationary fluctuations under potential bias, and gravitational wave signatures
本文研究具有暴胀涨落的畴壁在势偏置下的坍缩动力学，推导出依赖面积参数的新寿命公式，并计算其引力波谱，进而确定轴子畴壁解释宇宙双折射所需的真空简并度。
2025-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of the B-mode Polarization Measurement for Direct Detection of Inflationary Gravitational Waves
本文研究了利用下一代干涉探测器直接测量暴胀引力波的前景，这种探测器可能探测到宇宙微波背景的B模偏振。本文计算了张量标量比大于0.01量级的大场暴胀模型中两种干涉探测器（DECIGO和BBO）的引力波背景谱和信噪比。如果二次势混沌暴胀的再加热温度$T_{\rm RH}$较高（升级后的DECIGO为$T_{\rm RH}>7.9\times10^6$ GeV，BBO为$T_{\rm RH}> 1.8\times 10^{6}$ GeV），那么在未来的实验中，在$3σ$置信水平下，将有可能达到引力背景的灵敏度。如果$f>4.2 M_{\rm pl}$（升级的DECIGO）和$T_{\rm RH}$高于$10^8$ GeV的$f>3.6 M_{\rm pl}$（BBO），直接检测也可能用于具有潜在$V(ϕ)=Λ^4 [1-\cos(ϕ/f)]$的自然膨胀。在暴胀子场$ϕ$和Ricci标量$R$之间具有非最小耦合$ξ$的四次势$V(ϕ)=λϕ^4/4$引起$|ξ|$小于0.01量级的引力波的可探测水平，而与再加热温度无关。
2014-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from smooth hybrid new infation
我们用格点模拟计算了双暴胀模型中引力波的产生。在两个暴胀阶段之间，通过参量共振增强的标量场的涨落产生具有特征频率的引力波。产生的引力波的波长在第二暴胀阶段得到额外的红移，它可以在直接引力波探测器的可观测范围内。发现在计划的实验中有可能探测到产生的引力波。
2013-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Does Gauss-Bonnet Inflationary Gravitational Waves satisfy the Pulsar Timing Arrays observations?
本文利用PTArcade分析GB-IGW模型参数并与多个PTA观测比较，发现势参数n可为负且谱指数与Planck结果不同，表明该模型比标准暴胀更符合PTA数据，更可能被未来空间引力波探测器发现。
2025-05-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Generation of large-scale magnetic fields, non-Gaussianity, and primordial gravitational waves in inflationary cosmology
在IIB型弦论的背景下，探讨了暴胀宇宙学中大尺度磁场的产生，特别是在一种由跑道暴胀激发的模暴胀中。在该模型中，超荷电磁场的共形不变性被打破，这是由于标量场和赝标量场耦合到超荷电磁场。首先评估了以下三个宇宙学可观测量：哈勃视界尺度上的当前磁场强度，它远小于反反应问题的上限，由于大质量规范场的存在而导致的曲率扰动的局部非高斯性，以及张量与标量比。结果表明，得到的局域非高斯性和张量标量比与普朗克数据是一致的。
2014-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Morphology of Inflationary Gravitational Wave Spectra imprinted by a Sequence of Post-Inflationary Epochs $via$ ${\rm GWInSpect}$
本文通过GWInSpect工具研究多时期暴后历史对暴胀引力波谱形态的影响，揭示了不同物态方程序列下引力波谱的多样性。
2025-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves sourced by Gauge Fields during Inflation
Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie（亚原子物理学与宇宙学实验室）；Département de Physique Théorique, Université de Genève（日内瓦大学理论物理系）
研究膨胀期由阿贝尔 gauge 场产生的引力波背景，展示在慢-roll修正下，具有相同共时时间依赖性的耦合函数使引力波谱近似标度不变，并推导了通用 gauge 场耦合参数下的振幅。
2026-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Leptogenesis in Inflationary models with Non-Abelian Gauge Fields
[1]中引入了一种稀薄成因的情景，该情景在粒子物理设置的标准模型中的暴胀期间起作用。在这种情况下，轻子数是由引力手征反常产生的，对于由赝标场驱动的暴胀模型，手征反常具有非零的期望值。在这里，我们观察到涉及非阿贝尔规范场的暴胀模型，例如色球自然暴胀[2]或规范暴胀[3]，具有宇称违反张量模（引力子）谱，并且自然地导致引力手征异常的非零期望值。因此，你有一个与这些暴胀设置相关的自然的瘦生情景，\emph{inflato-natural leptogenesis}。我们认为，重子-光子数密度的观测值可以在这些模型的参数的自然范围内得到解释。
2018-08-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflationary Gravitational Waves as a probe of the unknown post-inflationary primordial Universe
该研究探讨暴胀后宇宙状态方程存在多次急剧转变的可能性，计算对应暴胀引力波谱能量密度，确定了不违反现有约束且能被未来引力波探测器探测到的参数空间区域。
2025-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Science with the space-based interferometer LISA. IV: Probing inflation with gravitational waves
我们研究了LISA天基干涉仪探测暴胀过程中不同机制产生的随机引力波背景的潜力。聚焦于动机良好的情况下，我们研究了由此产生的贡献，从粒子生产过程中的通货膨胀，通货膨胀的旁观者领域与不同的声速，有效场论的通货膨胀与特定模式的对称性破缺和模型导致形成的原始黑洞。LISA的投影灵敏度以独立于模型的方式用于各种检测器设计和配置。我们证明，LISA是能够探测这些动机良好的通货膨胀的情况下，超出了不可约的真空张量模式预期从任何通货膨胀的背景。
2016-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing the Early Universe with Anisotropies of the Gravitational Wave Background
本文详细分析了利用中小尺度引力波各向异性来限制暴胀粒子含量的可能性。首先，我们发展了一种唯象方法，专注于由原始张量-张量-标量和纯引力非高斯性产生的各向异性。我们强调的数量，在确定信号的可检测性发挥了关键作用。为了放大各向异性作为早期宇宙物理学的探测器的能力，我们考虑与CMB温度各向异性的互相关。我们评估的信号的大小，从通货膨胀的相互作用对所谓的诱导各向异性。为了达到现实的估计，我们获得了几个即将到来的引力波探测器在天体物理引力波背景的存在下，非线性原始参数$F_{\rm NL}$的投影约束。我们进一步说明我们的研究结果，考虑一个具体的通货膨胀的实现，并使用它来强调一些微妙的现象学分析。
2021-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Birefringence and Baryogenesis
十年前，第一个基于暴胀的轻子生成模型被提出，其中暴胀子场的复相位携带轻子数。如果暴胀子场是一个轴子，它可以通过耦合到引力波和规范场。陈-西蒙斯不变量由于这些耦合，双折射引力和规范原始扰动在暴胀过程中产生轻子不对称，建立了非零TB宇称违反极化互相关和轻子生成之间的可能联系。我们还讨论了这些模型的一个子集的前景可以直接源圆（V模式）偏振的CMB。
2016-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from graviton Bremsstrahlung with kination phase
研究暴胀与动能主导相转变时引力产生的超重粒子，其引力子轫致辐射可在超高频率产生引力波，若粒子质量达普朗克尺度，该信号可超过暴胀背景引力波。
2024-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Inflationary Origins of Primordial Black Holes with LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a data
Tsinghua University（清华大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）
本研究利用LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a数据约束两种暴胀机制产生的原初黑洞，未发现证据，但设定了95%置信上限，证明随机引力波观测是探测小尺度暴胀物理和PBH形成的强大互补手段。
2026-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary interpretation of the stochastic gravitational wave background signal detected by pulsar timing array experiments
本研究检验脉冲星计时阵探测的随机引力波背景信号的暴胀起源可能性，发现其需极蓝张量谱与极低再加热温度，现有暴胀模型难以满足，火劫模型振幅不足，同时给出相关联合后验分布的二元高斯近似表达式。
2023-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal Magnetogenesis: The Role of Inflationary Perturbations and ALPs, and Its Gravitational Wave Signatures
本文提出无需非共形耦合的最小暴胀磁生成情景，借助轻 ALP 在退耦后的相干振荡与快子共振放大弱原初磁场，并用 CMB-S4 引力波信号约束轴子—光子耦合。
2025-08-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational waves constraints on post-inflationary phases stiffer than radiation
我们指出，存在的后暴胀阶段比辐射硬导致生产的随机引力波（GW）的背景，其对数能谱（在临界单位）是典型的“蓝色”在高频率。最大谱斜率（对于大于$10^{-16}$ Hz的当前频率）是一阶的，并且它与支配几何形状的演化的刚性等离子体的最大声速有关。刚性阶段的持续时间是至关重要的决定由GW的反作用离开地平线期间德西特阶段和重新进入期间的刚性阶段。因此，最大（暴胀）曲率标度必须微调到小于大尺度测量（$H_{dS}\laq 10^{-6}~M_{P}$）设定的极限值，以便具有足够长的刚性相位，达到$1~{\rm TeV}$量级的能量标度，如果我们希望刚性相位接触强子时代（对应于$T_{had}\sim 140~{\rm MeV}$），则甚至更低。通过更积极地看待我们的练习，我们看到，如果暴胀阶段之后是一个刚性阶段，则存在一种吸引人的“引力子再加热”的可能性，其有效温度通常可以相当低。
1998-06-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Scale-invariant enhancement of gravitational waves during inflation
计算了受激旁观者标量场的暴胀单圈张量功率谱。最近对原始黑洞的研究表明，暴胀曲率扰动在小尺度上可能是巨大的。增强的曲率扰动可以由观众标量场波动的急剧增强引起。在这封信中，我们使用内-内形式，计算了这样一个在动量空间中具有尖峰的受激旁观者场对原初引力波的单圈量子修正。我们发现在这个完整的量子设置的尺度不变的循环校正，在以前计算的标量诱导张量模式的尖锐的峰值校正。特别是在超哈勃尺度下，原初引力波也被放大，这可以理解为标量场的激发对真空的博戈留波夫变换。这一机制使我们能够利用当前和未来的宇宙微波背景和引力波实验来探测极短距离尺度上的标量场性质，为暴胀宇宙学打开了一扇新的窗口。
2022-12-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resonant Gravitational Wave Amplification - Axion and Inflaton
我们证明了随机引力波背景的参数放大过程中的暴胀再加热和轴子/模量振荡。这种放大增强了弦/暴胀重力波信号的可探测性，在光谱上留下了指纹，可能会被未来的引力波探测器发现。
1997-10-02 astro-ph gr-qc hep-ph
