Preheating and Reheating after Standard Inflation
我们研究了暴胀后的两相情形,其中初始步骤是预热,伴随着微扰再加热的步骤,在该步骤中暴胀子场衰变,将其所有能量转移到相对论粒子,这些粒子的相互作用将朝着热平衡状态演化,温度为再加热温度Tre。据观察,再加热的情况下,通常预测的最大再加热温度,对应于几乎瞬间从通货膨胀到辐射支配时代的过渡。这将自然导致非微扰预热。在这个框架中,我们提出的约束条件表示的宇宙微波背景(CMB)暴胀标量谱指数的再加热持续时间参数。在这项工作中,我们研究了多项式和希格斯暴胀模型与普朗克2018年获得的观测数据的兼容性。
2021-04-29 astro-ph.CO gr-qc
Validity of the semiclassical approximation during the preheating phase of chaotic inflation
半经典近似经常被用来描述粒子产生的初始阶段,通常被称为预热,这发生在暴胀时期之后的混沌暴胀模型中。在这个阶段,产生的粒子对暴胀子场的反反应效应是显著的,人们可能会担心半经典近似的有效性,即使如果暴胀子场耦合到大量的量子场,大的反反应效应是允许的。在这种情况下,半经典近似的有效性的标准,并解决这个标准是否满足预热过程中的问题。
2012-11-01 gr-qc hep-th
Gravitational waves production during preheating within GB gravity with monomial coupling
University of Mohammed first(穆罕默德一世大学);Faculty of Sciences(理学院)
本文研究了预热阶段内广义相对论引力波的产生,通过比较观测数据验证了Gauss-Bonnet膨胀模型与多项式耦合函数的模型,并探讨了预热阶段与再加热阶段的关系,以及引力波能量密度与标量谱指数的关联。
2026-04-06 gr-qc
Gravitational Waves from Preheating in Gauss-Bonnet Inflation
我们研究了膨胀宇宙中引力波的产生,在膨胀的第一阶段后,和调查的后果的Gauss-Bonnet项的暴胀参数的幂律暴胀模型与GB耦合项。此外,我们进行了预热参数包括e折叠数$N_{pre}$,和热化温度$T_{th},$的分析,并表明它是敏感的参数$n$,和$γ$,参数$γ$被建议连接的膨胀结束时的密度能量的预热能量密度。将引力波能量密度谱与宇宙微波背景辐射实验$.$测得的谱指数$n_{s}$进行了关联。密度谱$Ω_{gw}$与$γ= 10^{3}$和$10^{6}$的观测结果有较好的一致性。我们的研究结果表明,在预热过程中产生的引力波(GW)可以满足普朗克数据的约束。
2022-09-18 gr-qc hep-th
Preheating in a DBI Inflation Model
研究了DBI型暴胀子与正则熵场耦合的DBI暴胀模型中的预热过程。在暴胀结束时,暴胀子场围绕真空振荡,这可能是由于翘曲因子上的红外截止参数引起的,相应地,暴胀子场的涨落演化可以用三阶广义Hill方程近似描述。我们研究了场的波动数值,并表明,他们可以指数增长,因为不稳定带普遍存在于DBI模型中,如果背景振荡的振幅的顺序或大于截止参数。我们的数值结果还表明,粒子激发的物质场比在通常情况下,由于参数共振的持续时间更长时,考虑到翘曲因子的影响。因此,我们得出结论,DBI通货膨胀模型中的预热过程可能比标准通货膨胀模型中的预热过程更有效。
2013-08-09 gr-qc hep-th
Preheating in Palatini Higgs inflation on the lattice
我们研究预热后希格斯膨胀的Palatini制定的重力。我们数值演化的径向模式的希格斯场和三个标量建模的规范玻色子的扰动。我们比较了两个非微扰机制的增长的激发-参数共振和快子不稳定性-并确认后者起着主导作用。我们的研究结果提供了进一步的证据表明,预热在Palatini希格斯膨胀发生在一个单一的振荡的希格斯场的底部的潜力,一致的近似瞬时预热。
2022-09-17 gr-qc hep-ph hep-th
Production of gravitational waves during preheating in the Starobinsky inflationary model
本文用格点模拟方法研究了具有非最小耦合辅助标量场的Starobinsky模型在预热过程中巨阱的产生。我们发现,随着耦合参数$ξ$的绝对值的增加,GW谱$Ω_{\rm gw}$快速增长。这是因为随着$|ξ|$的增加,共振带变宽。当$ξ<0$时,一旦膨胀结束,$Ω_{\rm gw}$就开始增长,并且比$ξ>0$的情况增长得更快。$Ω_{\rm gw}$在$ξ=-20$达到最大值(对于$ξ>0$的情况为$ξ=42$),然后以轻微的振荡下降。此外,我们发现,在预热时代产生的GW满足普朗克和下一代CMB实验的限制。
2020-07-05 astro-ph.CO gr-qc
Reheating and preheating in the simplest extension of Starobinsky inflation
在Starobinsky暴胀模型的一个简单的扩展中研究了再加热和预热的时期,该模型由一个$R^2$ --对Einstein-Hilbert作用量的修正和一个附加的标量场组成。我们发现,如果$R^2$ -校正结束时的通货膨胀是动态重要的,它会影响膨胀率,并因此的再加热和预热过程。虽然我们发现再加热温度和再加热持续时间仅受到轻微影响,但在将理论与数据进行比较时必须考虑到这种影响。在预热的情况下,重力修正可以显著影响第二场的衰减。粒子产生强烈影响的某些值的参数在理论上。
2016-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Preheating Stage on The Starobinsky Inflation after ACT
Research Center for Quantum Physics, National Research and Innovation Agency (BRIN)(量子物理研究中心,国家研究与创新署(BRIN));Dept. of Physics Education, Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga(苏南卡利贾加伊斯兰大学物理教育系);Physics Department, Universitas Gadjah Mada(加查马达大学物理系)
基于ACT最新数据重新研究Starobinsky暴胀模型,发现需增加e-fold数并降低再加热温度,通过引入旁观场实现有效预加热,并给出可行参数集。
2026-06-23 gr-qc hep-ph
Preheating with non-minimally coupled scalar fields in higher-curvature inflation models
在高曲率暴胀模型($R+α_n R^n$)中,我们研究了标量场$χ$与时空曲率$R$($ξR χ^2$)非极小耦合的参量预热。在$R^2$ -膨胀模型的情况下,对于相当小的$ξ$值,即$|ξ|< several. Although the maximal fluctuation $ \sqrt{< χ^2 >}_{max} \approx 2 \times 10^{17} $ GeV for $ \approx-4 $ is almost the same as the chaotic inflation model with a non-minimally coupled $ × $ field, the growth rate of the fluctuation becomes much larger and efficient preheating is realized. We also investigate preheating for $ R^4 $ model and find that the maximal fluctuation is $ \sqrt{< χ^2 >}_{max} \approx 8 \times 10^{16} $ GeV for $ \approx-35 $,有效预热变得可能。
1999-06-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflation After Preheating
膨胀后的预热可能导致非热相变与对称性恢复。即使在再加热期间产生的波动的总能量密度与具有恢复对称性的状态中的真空能量相比相对较小,也可能发生这些相变。因此,在某些暴胀模型中,由于预热后的对称性恢复,我们会遇到第二个非热暴胀阶段。我们回顾了非热相变理论,并对二次暴胀阶段的膨胀因子作了预测。然后,我们提出的晶格模拟验证这些预测的结果,并讨论我们的结果可能产生的影响,在非热相变的拓扑缺陷形成的理论。
2000-04-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating in an Expanding Universe: Analytic Results for the Massless Case
分析结果预热在平坦和开放的混沌膨胀模型,为无质量的暴胀子衰减到进一步的暴胀子量子的情况下。它表明,在这两种情况下的预热非常相似,在闵可夫斯基时空。此外,预热空间平坦和开放的膨胀模型之间的定量差异仍然是为了$10^{-2}$的混沌膨胀的初始条件在这里考虑。
1997-04-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating in Palatini Higgs inflation
我们研究了Palatini Higgs暴胀中预热的细节。我们表明,相反,在模型的度规制定发生的事情,宇宙不加热通过创建规范玻色子只,但也通过希格斯激发的快子生产。最新的熵产生通道被证明是非常有效的,并导致在暴胀结束后几乎瞬间开始辐射支配。与度量的情况相比,这减少了解决通常的热大爆炸问题所需的e-折叠的数量,同时导致密度扰动的原始谱的谱指数更小。
2019-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tachyonic Preheating in Palatini $R^2$ Inflation
我们研究预热的Palatini形式主义与二次暴胀潜力和一个额外的$αR^2$长期。在这样的模型中,振荡的暴胀子场反复回到爱因斯坦框架势的平台,在那里,快子不稳定性在不到e倍的范围内将暴胀子凝聚体破碎。我们发现,快子预热发生时$α\gtrsim 10^{13}$和碎片场的能量密度增长率$Γ/H \approx 0.011 \times α^{0.31}$。该模型扩展了具有类似预热行为的平台模型家族。虽然它包含在爱因斯坦框架中的非正则四次动力学项,我们表明,在第一近似,这些可以忽略不计在预热和通货膨胀。
2021-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
When does the Schwinger Preheating Occur?
当暴胀子与光子耦合并放大电场时,通过Schwinger效应产生的带电粒子可以在暴胀后主宰宇宙,这被称为Schwinger预热。利用Boltzmann方程的流体动力学方法,我们数值研究了两种情况,Starobinsky暴胀模型与动力学耦合和各向异性暴胀模型。在后一种模型中没有观察到Schwinger预热,但在第一种模型中发生了足够大的暴胀子-光子耦合。我们解析地解决其条件,并推导出一般的吸引子解的电场。在第一个模型中,Schwinger预热的发生取决于电场是否在膨胀过程中进入吸引子溶液。
2021-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency of inflation and preheating in F(R) supergravity
我们研究了F(R)超引力中的暴胀和预热,F(R)超引力的特征是两个标量自由度的质量标度:M(与暴胀时代相关)和m(与预热时代相关)。质量M和m的允许值是由CMB温度各向异性的振幅导出的。我们表明,我们的模型是一致的WMAP和其他测量的联合观测约束的制度,其中实现了足够的通货膨胀(与e-折叠数大于50)。在与预热有关的低能区,我们导出了与暴胀子场耦合的赝标量场chi的有效标量势。当m远大于M时,我们发现存在一个预热阶段,在这个阶段中,场扰动Δ chi和Δ phi通过一个宽参量共振而迅速增长。
2012-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Numerical study of inflationary preheating with arbitrary power-law potential and a realization of curvaton mechanism
在暴胀预热期间,暴胀子场中储存的能量迅速转化为其他熵场的激发。这一阶段的特点是由于参数共振而产生指数粒子,并且众所周知难以使用解析方法进行分析。我们发展了一个详细的数值模拟来研究暴胀子的潜力是一个幂律函数与任意的幂指数时的暴胀预热。为了实现一个成功的优雅退出从一个原始的暴胀阶段到一个平滑的,振荡的阶段,在预热过程中,我们假设暴胀子潜力减少到一个二次函数的红外制度,这可能被视为在低能量尺度的质量项。通过这种简化,我们的数值方法可以应用于非常规的混沌暴胀模型。为了证明其有效性,我们数值分析了受弦论启发的轴单值暴胀的预热阶段。通过微扰分析,我们的结果表明,原初曲率微扰的功率谱可以由熵场的涨落而不是暴胀子的涨落所支配,这可以看作是曲率机制通过预热过程的一种特殊实现.
2018-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravity Waves from Tachyonic Preheating after Hybrid Inflation
研究了混合暴胀模型中预热产生的引力波的随机背景。我们调查不同的动力学制度,在这些模型中的预热,我们计算得到的重力波谱,使用分析估计和数值模拟。我们讨论了重力波的频率和振幅对各种势参数的依赖关系。我们发现,大区域的参数空间导致重力波,可能是在即将到来的干涉实验,包括先进的LIGO观测,但这通常需要非常小的耦合常数。
2008-12-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating in the nonminimal derivative coupling to gravity
我们重新审视了暴胀结束后,在非最小导数耦合(NDC)与重力与二次势的再加热机制。这是因为NDC的充气应该描述慢滚充气以及充气结束后的预热阶段。我们指出,非周期暴胀子的解决方案意味着没有参数共振,相比的正则耦合(CC)重力的周期振荡暴胀子。通过数值求解量子场的微分方程,证明了NDC模型在暴胀结束后不出现窄参量共振和宽参量共振,这与求解Mathieu方程得到的CC模型的情况不同.
2016-12-20 gr-qc hep-th
On preheating after inflation in general scalar-tensor theories of gravity
本研究在广义标量-张量引力理论的双场暴胀模型中,推导指数与双曲正切势,发现参数共振可用马蒂厄方程描述,且共振足够宽以支持粒子指数增长。
2023-05-01 gr-qc hep-ph
Tachyonic Preheating in Plateau Inflation
高原暴胀是一个实验一致的框架,其中暴胀的规模可以保持相对较低。在接近平台边缘的地方,标量扰动受到强烈的快子不稳定性的影响。当膨胀后,振荡的膨胀子重复地重新进入平台时,实现了超快电子预热。我们发展了这个过程的分析理论,并扩展了线性方法,包括相干背景和不断增长的扰动之间的反作用。对于一族高原模型,解析预测面临数值估计。我们的分析表明,暴胀子碎片的一小部分的$e$倍,在所有的例子中支持快子预热,概括了以前类似的研究结果。在这些情况下,标量与张量之比很小,即$r<10^{-7}$。
2022-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating in New Inflation
在过去的十年中,对混沌暴胀和混合暴胀的预热进行了详细的研究。然而,在新的通货膨胀情景中,再加热期间的非微扰效应实际上仍然没有得到探讨。本文采用解析和数值相结合的方法,对新一轮通货膨胀中的预热现象进行了全面的分析。我们发现,在最简单的新暴胀模型中,暴胀子场的均匀分量的衰减和由此产生的自发对称性破缺过程通常几乎是瞬间发生的:对于GUT尺度上的新暴胀,它只需要场分布的大约5次振荡。均匀暴胀子场的衰减是如此有效,因为快子预热和参数共振的综合效应。在这个阶段,均匀振荡的暴胀子场衰减成暴胀子场的波的集合,具有反暴胀子质量量级的典型波长。这个阶段之后通常是暴胀子场衰变为其他粒子的漫长阶段,这可以用暴胀后再加热的微扰方法来描述。所得的再加热温度通常相当低。
2005-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
On Preheating in Higgs Inflation
最近,在具有大的非最小耦合的Higgs暴胀的预热阶段中的么正性破坏问题已经在文献中被大量讨论。我们指出,对于无量纲有效耦合,这个问题可以转化为强耦合问题,并且这些问题的存在高度依赖于高维算子的选择,因为它们可以显著改变背景动力学及其周围波动的正则归一化。相应地,在预热的第一阶段期间产生的颗粒的典型能量可以保持与理论的截止尺度相当或低于理论的截止尺度。作为一个例子,我们数值计算了在希格斯场的一个特定的四阶导数算子存在下的粒子产生,并证实了上述说法。我们的论点也适用于非最小耦合的多场暴胀。
2021-02-09 gr-qc hep-ph hep-th
Effect of the Generalized Uncertainty Principle on Post-Inflation Preheating
我们研究了广义不确定原理的影响,预测各种量子引力理论取代海森堡的不确定原理附近的普朗克尺度,在宇宙学后膨胀预热,并表明,它可以预测增加或减少参数共振和粒子生产的相应变化。可能的影响被认为是。
2011-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating after technicolor inflation
本文研究了暴胀模型中由参数共振引起的粒子产生,其中暴胀子由最轻的复合态产生。对于暴胀模型,有效理论与引力非极小耦合。关于预热,我们详细研究了一个复合暴胀子场$ϕ$与另一个标量场$χ$的耦合模型,其中包含相互作用项$g^{2}ϕ^{2}χ^{2}$。特别地,在闵可夫斯基空间中,参数共振的阶段可以由Mathieu方程描述。有趣的是,我们发现,在我们的模型中,通常可以实现宽共振,并且可能是有效的,从而导致该过程中粒子密度的数量呈指数级增加。
2016-08-09 gr-qc hep-ph hep-th
Primordial Black Holes from Kinetic Preheating
University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Kenyon College(肯扬学院);Case Western Reserve University(凯斯西储大学);Ohio State University(俄亥俄州立大学)
本研究通过动能预加热机制在早期宇宙中生成质量约为十克的原始黑洞,并展示了其蒸发过程对宇宙再加热的影响。
2025-11-21 astro-ph.CO gr-qc
The Preheating - Gravitational Wave Correspondence
引力波方程在暴胀后的振荡再加热过程中形成了一个参数共振系统,当用外尔张量的电磁部分来表示时。这与预热直接类似。对于具有二次势的混沌暴胀,这个类比是准确的。由此产生的引力波谱的放大开始于混沌暴胀的宽共振区,但很快就向窄共振区移动。这增加了振幅,并打破了在暴胀过程中产生的张量谱的尺度不变性,这种效应可能是可以检测到的。然而,在一阶相变模型和具有连续熵产生的“暖”暴胀模型中,参数放大是不存在的。
1997-09-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Violent Preheating in Inflation with Nonminimal Coupling
本文研究了具有非最小耦合$ξϕ^2R$和四次势$λϕ^4/4$的暴胀模型在预热阶段的粒子产生,包括实标量暴胀、复标量暴胀和阿贝尔Higgs暴胀.我们指出,预热进行得比以前认为的更激烈。如果暴胀子是一个复标量,相位自由度在预热的第一阶段剧烈产生。如果暴胀子是希格斯场,那么纵向规范玻色子的产生也同样剧烈。这是由暴胀子场的时间依赖性中的尖峰状特征引起的,这可以理解为有效势或动力学项突然变化的短时间尺度的结果。所产生的颗粒通常具有非常高的动量$k \lesssim \sqrtλM_\text{P}$。这种产生可能非常强烈,以至于几乎所有的暴胀子能量都在$ξ^2λ\gtrsim {\mathcal O}(100)$的一次振荡中被带走。这可能部分地改变了传统的理解(p)再加热后,膨胀与引力的非最小耦合,如希格斯膨胀。我们还讨论了在预热阶段么正性破坏的可能性。
2017-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Preheating in Inflation with Weyl Symmetry
该研究针对具有Weyl对称性的暴胀模型,通过线性解析与非线性格点模拟发现预热阶段会产生频段约$10^8$~$10^9$Hz的显著随机引力波,为暴胀动力学提供了新的高频探测途径。
2023-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating and Entropy Perturbations in Axion Monodromy Inflation
研究了简单轴子单值模型中规范场的预热,计算了诱导熵扰动及其对曲率涨落的影响。我们发现曲率扰动谱的修正有一个指数为$n_s = 5/2$的蓝谱。因此,这些感应模式对观测到的宇宙结构是无害的。由于光谱是蓝色的,存在着原始黑洞产生过剩的危险。然而,我们表明,观测约束很容易满足。
2016-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary preheating and primordial black holes
暴胀后的预热可能会在参数空间的许多区域过度产生原始黑洞。作为一个例子,我们研究了具有无质量自相互作用暴胀子的双场模型,考虑了二阶场和度规反作用效应作为空间平均。我们发现,一个复杂的被子以上的高斯PBH过度生产阈值的参数区域出现由于曲率扰动的增强在所有尺度上。通过PBH过度生产来限制现实的通货膨胀模型应该是可能的,尽管许多问题,如再散射和非高斯性,仍然没有解决或探索。
2001-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Curvature perturbations from kinetic preheating after $α$-attractor inflation
该研究用高精度格点模拟考察$α$-吸引子暴胀后的动力学预加热,发现预加热场超视界等曲率扰动向曲率扰动的转化极低效,难以产生可观测效应。
2024-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-lat
Higgs vacuum metastability in primordial inflation, preheating, and reheating
目前对希格斯玻色子玻色子质量和汤川耦合的测量表明,有效希格斯势在普朗克尺度以下发展出不稳定性。如果暴胀的能量标度与大统一尺度一样高,希格斯场的暴胀量子涨落很容易破坏标准电弱真空的稳定性,产生大量的AdS畴。如果引入相对较大的非最小希格斯引力耦合或暴胀子-希格斯耦合,则可以避免暴胀过程中的这种不稳定。这种耦合产生了一个大的有效质量项,可以提高有效希格斯势,抑制希格斯场的真空涨落。然而,在原始暴胀之后,这种有效质量迅速下降,并且非最小的希格斯引力或暴胀-希格斯耦合可以通过参数共振引起希格斯场的大波动,从而在预热阶段产生AdS畴。此外,热涨落的希格斯场不能忽略在进行再加热时期。我们讨论了在膨胀,预热和再加热过程中的希格斯真空波动,并表明,希格斯亚稳性问题是严重的,除非暴胀子势的能量尺度远低于大统一体尺度。
2016-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Theory and Numerics of Gravitational Waves from Preheating after Inflation
暴胀后的预热涉及到大的、随时间变化的场不均匀性,这是经典的引力辐射源。如果暴胀发生在足够低的能量尺度上,那么由此产生的光谱可以通过直接探测实验来探测。本文提出了一种理论和算法,用解析和数值方法计算膨胀宇宙中随机标量场的非均匀背景产生的引力波的能量密度谱。我们得到了随机场随机介质发射重力波的一般解析结果,可以检验数值计算的有效性/准确性。我们将我们的方法与文献中的其他数值方法进行了对比,然后将其应用于混沌暴胀后的预热。在这种情况下,我们能够检查分析我们的数值结果,这与以前的作品显着不同。我们讨论了重力波谱是如何随时间建立起来的,并发现其峰值的振幅和频率以一种相对简单的方式依赖于预热过程中放大的特征空间尺度。然后,我们估计的峰值频率和振幅的频谱产生在两个模型的预热后的混合通货膨胀,这对于某些参数可能是相关的重力波干涉实验。
2007-11-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-equilibrium electroweak baryogenesis from preheating after inflation
我们提出了一个新的情况下,在混合暴胀模型的重子生成在电弱尺度,其中标准模型希格斯场触发结束的通货膨胀。重子生成成功的条件之一,即偏离热平衡,在暴胀后的预热阶段自然达到。暴胀子振荡导致Higgs和规范场的长波位形具有较大的占据数,从而导致较大的sphaleron跃迁速率。我们估计这个率在第一阶段的再加热和评估的重子产生的数量由于一种特定类型的高维CP违反运营商。宇宙通过费米子相互作用在低于临界值$T_{rh} < 100$ GeV的温度下热化,防止产生的重子不对称被冲洗掉。(1+1)维的数值模拟支持了我们的理论分析。
1999-03-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Combined Preheating on the lattice with applications to Higgs inflation
我们使用3+1维的经典晶格模拟来研究预热过程中粒子的共振产生和随后衰变成一组次级物种之间的相互作用。我们选择在一个简化版本的希格斯暴胀中工作,其中希格斯场非最小耦合到重力起着暴胀子的作用。我们的数值结果扩展了文献中的分析估计超出了线性制度,并揭示了一些分析技术的局限性。包含快速和低效的衰变通过耗尽在电势底部产生的粒子来推迟参数共振的开始。尽管有这种延迟,费米子被证明在暴胀子场的破坏中起着重要的作用。我们的方法和应用程序的限制,一个现实的希格斯通货膨胀的情况进行了讨论。
2016-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implication of preheating on gravity assisted baryogenesis in $R^2$-Higgs inflation
本研究探讨$R^2$-Higgs暴胀中预热对引力辅助重子生成的影响,通过维度六算子产生螺旋超磁场,确定预热温度及尺度$Λ$,提供了最准确的重子生成尺度估计。
2024-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonlinear dynamics of oscillons and transients during preheating after single field inflation
针对单场暴胀后的预热过程,研究α-吸引子模型和单值化模型中的非线性结构,通过弗洛凯分析和(3+1)维格点模拟,发现小场参数n对非线性动力学影响显著,大场参数q影响可忽略。
2025-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Waves from Preheating with Modified Gravitational-wave Propagation
我们调查如何生产的引力波(GWs)的影响GW的速度$(c_T)$在膨胀后预热。例如,我们模拟了$λϕ^4$混沌暴胀后GW的产生,发现对于$c_T<1$,GW谱被增强,而对于$c_T>1$,GW谱被扭曲(在低频被抑制,但在高频被增强)。
2021-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
V-mode Polarization in Axion Inflation and Preheating
我们研究了在与费米子和规范场耦合的轴子暴胀中原始圆(“V-模式”)极化的产生,特别注意(p)再加热。我们构造了$V$的功率谱,发现了一个以$n_V=4$为指标的蓝倾斜谱。这与暴胀子的主要衰变通道(直接费米子与直接光子产生)无关
2017-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussian Spikes from Chaotic Billiards in Inflation Preheating
一类新的非高斯曲率涨落<$pr(\bx)\equiv δN(χ i)产生于非暴胀子场χ i的后暴胀预热行为.其台球般的混沌动力学在预热e折叠的数量N(χ i)中留下规则的对数间隔窄尖峰。我们在分离宇宙近似下对超对称激发的四次暴胀子和耦合势进行了高精度的晶格模拟,计算出N(χ i)作为(近似齐次)初始条件χ i的函数。χ i(\bx)的超视界模导致了π_{pr}的正向尖峰漂移,从而在通常的与符号无关的暴胀引起的微扰上增加了负的引力势涨落,这在大的宇宙结构和(极化的)温度CMB冷点中可观察到。
2009-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonminimal couplings and preheating effects in $R^2$-Higgs inflation after ACT and SPT data
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(印度科学教育研究所贝尔汉普尔分校)
研究$R^2$-Higgs暴胀模型中维数四和六的非最小Higgs耦合对曲率标量$R$的影响,发现维数六算符可解释CMB+BAO联合分析偏好的标量谱指数增强,并通过戈德斯通模式产生引发快速预热。
2026-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
When can preheating affect the CMB?
我们讨论的原则,通货膨胀模型的选择预热可以影响CMB。这是一个(相当小的)子集,这些模型在大尺度上具有不可忽略的熵/等曲率扰动。我们研究属于此类的新模型--具有负非最小耦合的双场暴胀和混合/双/超自然暴胀模型,其中熵扰动的快子增长可以导致曲率扰动的变化,${\cal R}$,在超哈勃尺度上。最后,我们提出的证据对最近的索赔变化的${\cal R}$在没有大量的超哈勃熵扰动。
2002-04-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating in Einstein-Cartan Higgs Inflation: Oscillon formation
本研究通过3+1维经典格点模拟,探究爱因斯坦-嘉当引力下希格斯暴胀的预热过程,发现含Nieh-Yan项的场景中会形成占总能量密度70%的局域振荡子,可能延长物质主导期并产生超出现有探测范围的引力波信号。
2024-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-inflationary preheating with weak coupling
在经典振荡外场背景下的粒子产生是描述暴胀后预热阶段的一个关键过程。对于暴胀子和物质场之间足够强的耦合,这个过程是已知的非微扰进行。在这种情况下,玻色子场的参数共振起着决定性的作用,费米子占据数的演化也是非微扰的。在闵可夫斯基空间中,即使在弱耦合的情况下,玻色子的参数共振和费米子的非微扰效应仍然存在。特别是,所产生的玻色子的能量密度将随时间呈指数增长。然而,在膨胀的宇宙中,情况完全不同。我们给出了一个简单的演示如何膨胀的宇宙的条件,特别是,红移的场模式,导致通常的微扰表达式的振荡暴胀子的情况下,弱耦合的粒子生产。我们得到的结果是相关的,并完全适用于Starobinsky模型的通货膨胀。
2015-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the violent preheating in the mixed Higgs-$R^2$ inflationary model
有人认为,混合的Higgs- $R^2$模型是Higgs暴胀的紫外扩展,将其在真空中的截止尺度推高到接近普朗克尺度。在这封信中,我们研究了暴胀后的暴胀子振荡阶段,重点是希格斯场的相位方向的有效质量,它可以引起剧烈的预热过程。我们发现在混合Higgs- $R^2$模型中仍然出现了在Higgs暴胀中观察到的相位方向上的有效质量的“尖峰”。在只有希格斯粒子的情况下,尖峰出现在截止尺度以上,而当模型扩展为$R^2$项时,尖峰出现在截止尺度以下,尽管在剧烈粒子产生区,由于尖峰变得较温和,再加热不能完成。
2020-02-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Collapse of Small-Scale Density Perturbations during Preheating in Single Field Inflation
在宇宙暴胀之后和过渡到辐射支配之前,宇宙的能量密度可能在一个长时期内被振荡的大质量标量凝聚体所支配。我们表明,在此期间,子哈勃尺度扰动受到度量预热不稳定性的窄共振制度。我们详细分析,二次和四次潜力。这种不稳定性导致密度扰动的增长,在许多情况下,在辐射主导的宇宙开始之前,密度扰动已经变得非线性。当需要现象学上优选的低再热温度时,情况尤其如此。这些早期结构可能导致引力波的发射和原始黑洞的产生。此外,尚不清楚它们是否可以在非常大的尺度上修改线性曲率扰动的预测。
2010-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Study of the preheating phase of chaotic inflation
利用一个有质量标量暴胀子场与N个无质量量子标量场耦合的模型,研究了在混沌暴胀的预热阶段粒子的产生及其对暴胀子场的影响.时空曲率和量子场之间的相互作用的影响被忽略。一个大的N展开被用来获得一组耦合的方程,包括经典暴胀子场的反反应方程。以前的研究预热使用这些方程已经完成。这里的第一个数值解的全套方程组获得的各种值的耦合常数和初始振幅的暴胀子场。状态的选择,使最初的反反应对暴胀场的影响是小的和模式方程的量子场的形式马修方程。潜在的问题有关的量子场的某些模式的参数放大的识别和解决。详细研究了暴胀子场的阻尼。验证了前人的一些预测,并得到了一些新的结果。
2008-10-14 gr-qc hep-ph hep-th
Multi-field inflation and preheating in asymmetric $α$-attractors
我们分析和比较膨胀和预热过程中的多场动力学的对称和非对称模型的$α$吸引子,其特征在于双曲场空间流形。我们发现,广义(非对称)E-和(对称)T-模型表现出相同的两个领域的动力学在通货膨胀的初始条件范围很广。由此产生的运动可以分解成两个近似单场段连接的一个急转弯场空间。然而,预热的细节可以不同。对于T模型,一个主要的质量尺度主导了旁观者场的波动演化,而对于E模型,由于远离暴胀平台的势的陡峭性,出现了一个竞争的质量尺度,导致对小波数和大波数的参数共振的不同贡献。我们的线性多场波动分析表明,对于高度弯曲的流形,E-和T-模型几乎瞬间预热。对于无质量的场,这总是由于观众场的有效快子放大,使得单场结果不准确。有趣的是,有一个参数窗口对应于$r={\cal O}(10^{-5})$和大量的领域,其中的预热行为是定性和定量不同的对称和非对称的潜力。在这种情况下,由于曲率值的自谐振,E模型可以完全预热,其中T模型中的预热是低效的。这提供了在单场和多场级别上表现相同的模型之间的第一个区别特征。最后,我们讨论了如何描述多场预热双曲流形上确定相关的质量尺度,控制暴胀子和观众的波动,这可以应用于任何$α$吸引模型和超越的增长。
2020-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stochastic Gravitational-Wave Background from Axion-Monodromy Oscillons in String Theory During Preheating
轴子单值性是弦紧化中的一种普遍现象。研究了轴子单值暴胀在预热过程中引力波背景的产生。通过使用伪谱方法进行晶格模拟,我们发现在轴子单值暴胀和尖点势中,渐近线性$|ϕ|$和$ϕ^{2/3}$势在预热过程中产生了显著的单峰随机引力波背景.这可能使我们能够通过引力波探索弦的紧化。
2019-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Metric preheating and radiative decay in single-field inflation
在暴胀结束时,暴胀子在其势能的底部振荡,并且这些振荡触发具有包含在不稳定带$(3H m)^{-1/2} <λ< H^{-1}$中的波长$λ$的标量波动的参数不稳定性,其中$H$是哈勃参数,而$m$是势能在其最小值处的曲率。这种“度规预热”的不稳定性,在窄共振区进行,导致各种有趣的现象,如早期结构的形成,引力波的生产和形成的原始黑洞。在这项工作中,我们研究它的命运中存在的相互作用与额外的自由度,在微扰衰变的形式的暴胀成一个完美的流体。事实上,为了确保从暴胀到辐射主导时代的完全过渡,必须将度规预热与微扰再加热一起考虑。我们发现,暴胀子的衰变不会改变不稳定性的结构,直到流体占主导地位的宇宙内容。作为应用,我们讨论了暴胀子衰变对不稳定性产生原初黑洞的影响。我们强调标量场和完美流体波动之间的区别,并解释为什么通常的结果有关形成的原始黑洞从完美流体的不均匀性不能使用,澄清最近的一些声明中的文献。
2020-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Chaotic dynamics in preheating after inflation
我们研究了暴胀后预热中的混沌动力学,其中暴胀子$ϕ$通过相互作用$(1/2)g^2ϕ^2χ^2$耦合到另一个标量场$χ$。我们首先估计的准均匀场$χ$的大小在开始重新加热的大场暴胀子潜力$V(ϕ)=V_0ϕ^n$通过评估的幅度的$χ$波动的尺度大于哈勃半径在膨胀结束。在预热期间,场$χ$的参数激发可以引起两个动态标量场之间的混沌。对于四次势($n=4$,$V_0=λ/4$),$g^2/λ<{\cal O}(10)$的混沌实际上发生在线性区域,在此之前,所产生的粒子的反反应变得重要。这种分析得到了几种不同的混沌存在标准的支持。对于二次势($n=2$)的混沌的签名是没有发现的时候,在反反应开始工作,类似的情况下,四次势与$g^2/λ\gg 1$。
2005-12-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational dynamics in Higgs inflation: Preinflation and preheating with an auxiliary field
在完全广义相对论中研究了由一个希格斯暴胀子和一个附加辅助场组成的模型的预暴胀和预热阶段的动力学。最小耦合辅助场允许参数型共振,成功地将能量从暴胀子凝聚体转移到两个场中的粒子激发。取决于场的相互作用强度,宽的共振周期导致由大的下/过密度组成的结构形成,并且可能形成紧凑的物体。此外,当面对相同的模型,多场非均匀预膨胀,通货膨胀的发病被证明是一个强大的结果。在相对较大的希格斯值下,非最小耦合充当稳定器,保护暴胀子的动力学,并显着减少其他领域和物质部门的扰动的影响。这些研究进一步证实了希格斯膨胀对多场非均匀初始条件的鲁棒性,同时证明了在再加热过程中形成的复杂结构。
2022-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The $R^2$-Higgs inflation: $R^3$ contribution and preheating after ACT and SPT data
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)
$R^2$-Higgs 抖动模型通过引入 $R^3$ 项和预热机制,解释了高谱指数 $n_s$ 的观测结果。
2025-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph