Gravitational reheating in quintessential inflation
我们提供了一个详细的研究引力再加热在典型的通货膨胀推广以前的分析只适用于标准的情况下,通货膨胀之后,由辐射的能量密度占主导地位的时代。典型的暴胀假设暴胀和宇宙的暗能量有一个共同的起源。在这种情况下,再加热可以通过暴胀-动能转换期间的引力粒子产生而发生。我们用数值计算了辐射能量密度的大小,并确定了辐射开始占主导地位的温度$T_*$。$T_*$的值由膨胀期间的哈勃参数$H_0$和过渡时间$Δt$控制,对于$H_0 Δt \ll1$,按比例缩放为$H_0^2 [\ln(1/H_0Δt)]^{3/4}$,对于$H_0Δt \gg 1$,按比例缩放为$H_0^2 (H_0 Δt)^{-c}$。模型相关的参数$c$被发现是在两个不同的参数化通货膨胀和kination之间的过渡约为0.5。
2009-04-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Enhanced (p)reheating in DBI Inflation
我们研究了DBI混合暴胀中的预热问题。预热的发生是因为物质场与暴胀子的非最小耦合。尽管耦合很小,预热发生作为一个狭窄的参数共振,其中物质场和暴胀子模式是指数创建。我们表明,在使用的近似,该过程是非常有效的,在后期。共振阶段让位于暴胀到玻色子或费米子自由度的衰减,并确定了相应的再加热温度。
2009-08-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reheating and leptogenesis in a SUGRA inspired brane inflation
我们通过宇宙的热历史和与早期宇宙粒子物理现象学有关的leptogenesis,广泛研究了背景超引力驱动的膜膨胀的特定模型中的现象学含义。本文利用单圈修正暴胀势研究了标准模型粒子膜再加热温度的解析表达式和数值估计。这导致了这种类型的通货膨胀的再加热的一些新的功能,这些功能对通过再加热温度生产轻中子所需的重马约拉纳中微子有严重的影响。我们还导出了再加热和辐射主导时期的引力子丰度表达式。我们进一步估计了相变阶段的不同参数,并揭示了它们的显著特征。最后,我们明确地给出了通过有效CP相的CP破坏量的估计,它与重子不对称性以及引力子暗物质丰度有关。
2011-12-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic Inflation: Background dynamics, Quantum fluctuations and Reheating
本文讲义教学性地介绍暴胀宇宙学,涵盖背景标量场动力学、暴胀期间量子涨落产生原初扰动及单场范式下暴胀后的再加热过程。
2024-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonperturbative Dynamics Of Reheating After Inflation: A Review
我们对暴胀结束和大爆炸核合成(BBN)之间宇宙状态的理解是不完整的。暴胀结束时的动态是丰富的,是观测信号的潜在来源。再加热,暴胀子和标准模型场之间的能量转移(可能通过中介)及其随后的热化,可以提供暴胀如何适应已知高能物理的线索。我们提供了一个概述,我们目前的理解的非微扰,非线性动力学在年底的通货膨胀,一些显着特点的现实粒子物理模型的再加热,以及宇宙如何达到热状态之前BBN。此外,我们还回顾了文献中的分析和数值工具,以研究预热和再加热,并讨论了这个迷人时代的潜在观测特征。
2014-12-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraining Curvatonic Reheating
我们推导出第一个系统的观测约束再加热模型的通货膨胀,其中一个额外的光标量场有助于原始密度扰动,并影响在再加热过程中的膨胀历史。这包含了原始的曲率模型,但也涵盖了更大类的场景。我们发现,相比于单场的情况下,较低的值的能量密度在结束时的膨胀和再加热温度是优选的,当引入一个额外的标量场。例如,如果暴胀是由一个四次势,这是最受欢迎的模型之一,当一个轻标量场被添加,上界$T_{\mathrm{reh}}<5\times 10^{4}\,\mathrm{GeV}$的再加热温度$T_{\mathrm{reh}}$的推导,并讨论了该值对后暴胀物理的影响。关于再加热获得的信息也被量化,它被发现,它仍然温和的高原通货膨胀(虽然仍然大于在单场版本的模型),但可以成为大量的四次通货膨胀。在通货膨胀结束时的额外的标量场的vev所发挥的作用被突出,并打开有趣的可能性,探索随机通货膨胀的影响,可以确定其分布。
2017-01-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Dark Universe after Reheating in String Inflation
我们研究了弦暴胀模型中暗物质和暗辐射在再加热后的产生,其中卡-丘模型有一个双折射结构,可见扇区生活在D3膜上。我们展示了如何从通货膨胀,再加热,超对称性破缺和暗辐射不同的物理约束之间的相互作用,导致不同的预测暗物质的性质。
2022-08-01 hep-ph hep-th
CMB constraints on the inflaton couplings and reheating temperature in $α$-attractor inflation
我们研究了$α$ -吸引子模型中的再加热问题,其中暴胀子与其他标量或费米子耦合。我们表明,参数空间包含可行的区域,其中暴胀耦合辐射可以确定的CMB温度波动的性质,特别是光谱指数。这可能是测量这些基本微物理参数的唯一方法,这些参数通过设定热大爆炸的初始温度来塑造宇宙,并包含有关将给定的暴胀模型嵌入更基本的物理学理论的重要信息。该方法也适用于其它单场暴胀模型。
2017-11-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark matter and Standard Model reheating from conformal GUT inflation
共形对称性的自发破缺在暴胀宇宙学和粒子物理现象学的成功建模中得到了广泛的应用。共形大统一理论(CGUT)暴胀提供了与Starobinsky和Higgs暴胀相同的标量倾斜和张量标量比。此外,它预测质子的寿命与目前的实验约束兼容。在本文中,我们扩展了CGUT来解释暗物质的产生和标准模型的再加热。为此,我们引入了一个直接耦合到暴胀子的隐藏扇区,而可见扇区的再加热是通过暗粒子和希格斯玻色子之间的门户耦合实现的。暗粒子和希格斯玻色子的质量和相互作用由暴胀子的共形势和非零VEV的形式决定。我们在模型的参数空间中提供了基准点,这些基准点给出了与大爆炸核合成相容的观测到的暗物质遗迹密度和再加热温度。
2020-07-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reheating constraints in inflationary magnetogenesis
在众多的原始磁成因模型中,暴胀理论是解释当前宇宙磁场存在的最佳候选模型。假设暴胀后恢复共形不变性,那么在宇宙减速时期,特别是在再加热期间,它们的能量密度会随着辐射而降低。在不作任何假设的通货膨胀,磁机制和再加热如何进行,我们表明,需要大规模的磁场保持subdominant通货膨胀后,给出了非平凡的约束条件的再加热状态方程参数和再加热能量规模。在所谓的再加热参数方面,我们发现对于今天5 × 10^(-15)高斯量级的大尺度磁场,ln(Rrad)> -10.1。这个约束,然后比较那些已经来自宇宙微波背景(CMB)的数据,假设一个特定的暴胀模型。避免磁场反作用总是对CMB的补充,并且可以对所有高能暴胀模型的再加热给出更严格的限制。例如,如果今天的磁场强度是Bo = 5 x 10^(-15)G,那么在低于通常500 GeV的能量标度下,大的场物质主导的再加热就不能发生,如果Bo = 10^(-9)G,那么这个标度将上升到10^(10)GeV。
2012-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and Reheating with a Fermionic Field
暴胀长期以来一直是理解早期宇宙的公认范式。大多数暴胀模型都有一个标量场作为暴胀子粒子,在暴胀后,它在一个被称为再加热成标准模型(SM)粒子的过程中衰变。在这项工作中,我们考虑一个费米子作为暴胀子场。诺特对称性论证表明,如果费米子与引力的耦合不是最小的,那么它就可能存在一个指数膨胀的宇宙。我们在这个模型中使用这样的场景来研究通货膨胀和再加热。我们发现在这个模型中所涉及的各种参数,其中包括非最小耦合强度$ξ$,质量$m$和汤川耦合$Y$之间的关系。
2018-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge Field Production and Schwinger Reheating in Runaway Axion Inflation
在一类(赝标量)暴胀中,暴胀阶段之后是一个kination阶段,宇宙由暴胀子的动能主导,它在一个消失的标量势中逃逸。在这类宇宙的后暴胀演化中,宇宙的再加热不能通过暴胀子粒子衰变来实现,这需要它在二次势中的相干振荡。在这项研究中,我们探讨了U(1)规范场的生产通过之间的赝标暴胀子和规范场在kination时代的陈-西蒙斯耦合,并检查随后的成对粒子的生产所引起的放大的规范场被称为施温格效应,这可能会导致宇宙的再加热。我们发现,通过对标准模型超U(1)规范场的Schwinger效应的粗略估计和随后对产生粒子的热化,通过它们最终对暴胀子的动能的支配,以及一些合理的参数设置,可以实现宇宙的成功再加热。这可以理解为“施温格再加热”的具体实现。从后来的时间宇宙学的约束也进行了讨论。
2021-10-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Reheating in 3-form inflation
我们考虑的3-形式的字段,这已被认为是一个候选人实现通货膨胀,耦合到一个标量场模型的相对论性物质粒子在再加热时代。我们已经研究了这个理论的稳定性条件,发现引入这样的耦合不会导致任何鬼或拉普拉斯不稳定性。我们还研究了再加热温度和粒子的生产,由于参数共振。我们发现,这个过程是更有效的,在这个理论相比,标准标量场暴胀的情况下的结果。
2012-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating and Entropy Perturbations in Fibre Inflation
我们研究了{ \it Fibre Inflation}的一些单场和两场实现中的再加热。我们发现,再加热开始于预热阶段,在该阶段中长波长波动模式被激发。在两个场模型中,第二个标量场中红外涨落的参量放大--与熵模有关--可能会引起曲率涨落的不稳定性。我们表明,至少在我们考虑的模型中,熵模式有足够大的质量,以防止这种不稳定性。因此,从重新加热的角度来看,我们认为模型表现良好。
2018-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Hole Formation During Slow Reheating After Inflation
我们研究了宇宙早期膨胀后缓慢再加热期间原始黑洞(PBH)的形成。我们演示了如何PBH形成机制可能会改变,甚至在结束之前的物质占主导地位的阶段,并计算预期的PBH质量函数。我们发现,有一个阈值的密度对比度的方差,$σ_c \simeq 0.05$,低于该过渡甚至发生在再加热之前,这具有重要的后果PBH质量函数。我们还表明,有一个最大的截止PBH质量在$100\,M_{\odot}$左右,低于该次主导辐射浴影响PBH生产,使最近的LIGO观测的黑洞合并的情况特别有趣。
2018-06-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Note on Reheating in G-inflation
我们研究了在动力学驱动的G-暴胀模型中暴胀结束时的粒子产生,并表明,尽管没有暴胀子振荡,因此没有参数共振不稳定性,但由于与不断发展的暴胀子场的耦合,物质粒子的产生可能比纯引力帕克粒子的产生更有效。
2016-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Rich Tapestry: Supersymmetric Axions, Dark Radiation, and Inflationary Reheating
我们利用超对称性、暴胀、轴子、大爆炸核合成(BBN)和宇宙微波背景辐射(CMB)之间的互补性,结合最近的Planck和BICEP结果来约束超对称轴子模型.特别是,我们得到BBN边界来自改变轻元素丰度考虑到强子和电磁能量注入,和CMB约束黑体光谱失真。最后,我们概述了这些超对称模型的可行与排除的区域,可能占观察到的温和的暗辐射。
2014-11-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Observing the Inflationary Reheating
再加热是连接暴胀和随后的热大爆炸阶段的时期。这个时代在概念上非常重要,但在观测上却知之甚少。我们表明,目前的普朗克卫星测量的宇宙微波背景(CMB)的各向异性约束的再加热时代的运动学性质的暴胀模型。这一结果是通过推导《通货膨胀百科全书》中约200个模型的再加热参数的边缘化后验分布得到的。通过每个模型的统计证据来解释数据,我们表明普朗克2013年的测量导致后验到先验体积平均减少40%。对再热进行一些额外的假设,如指定一个平均状态方程参数,或将分析集中在特殊的情况下,可以增强或减少这种约束。我们的研究还表明,贝叶斯证据的模型可以大大影响的再加热属性。因此,当前CMB数据的精度是这样的,估计一个模型的观测性能,现在需要纳入有关其再加热历史的信息。
2015-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating and Dark Matter Freeze-in in the Higgs-$R^2$ Inflation Model
本文研究了Higgs- $R^2$暴胀模型中暗物质再加热和冻结的后暴胀动力学。采用微扰的方法进行再加热,我们确定了再加热过程中产生的辐射浴温度的演化,并确定了宇宙的最高温度和再加热温度。采用一个具有共形非最小耦合和Higgs门耦合消失的单重标量暗物质,讨论了再加热过程中的非热散射和再加热后的热散射对暗物质冻结产生的影响.我们发现,热散射是占主导地位的暗物质生产在我们的模型中,由于高的再加热温度。在我们的模型中,再加热温度主要由Higgs凝聚体决定,大约为$10^{14}\,{\rm GeV}$,质量大约为$10^9\,{\rm GeV}$的暗物质可以以正确的残余密度产生。
2022-04-29 hep-ph hep-th
Gravitational modulated reheating and non-Gaussianity in Supergravity R^2 inflation
在R^2暴胀之后,再加热通过共形非不变场的引力粒子产生进行。我们认为,非零的期望值的平面方向通用超对称理论打破共形不变性的领域耦合到他们的位置依赖的方式,由于量子涨落。因此,在超重力R^2暴胀之后,可以发生调制再加热。由此产生的曲率波动是充气期间产生的波动和调制再加热产生的波动的混合物。谱指数取n_s=0.960和0.983之间的值,局部型非高斯性的非线性参数可以是f_nl \sim \pm 10,并且张量与标量比是r \le 4 \times 10^{-3}。
2013-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bridging between reheating and late-time observations in quintessential inflation
本文通过从现在回溯暴胀场演化,建立再加热温度与暗能量状态方程的普适解析关系,证明成功再加热的典型暴胀模型预言暗能量状态方程极其接近-1。
2025-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Simulating (p)reheating after inflation via the DCE?
我们注意到预热/微扰再加热,(p)再加热,模型在后暴胀宇宙学和量子光学中的动态卡西米尔效应(DCE)之间的一些密切的相似之处。对于等离子体镜模型,我们展示了如何有效的等离子体质量(所产生的传导电子)的行为就像一个振荡的暴胀子场,而创建的光子的行为就像一个标量场二次耦合到暴胀子。此外,时空膨胀的影响也可以通过改变介电函数来合并。我们提出了一个实验,可以模仿(p)再加热的窄和宽的参数共振,采用技术已经被用于试图通过等离子体镜检测DCE光子。
2014-09-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reheating in Gauss-Bonnet-coupled inflation
我们研究了在后期具有大的高斯-博内耦合的通货膨胀模型的可行性,这些模型已被证明可以修改和防止通货膨胀的结束。尽管高斯-邦纳模型在预测有利的功率谱方面具有潜力,与现在不受欢迎的标准混沌暴胀模型相比,它能够大大降低张量与标量之比,但重要的是要了解在什么情况下后暴胀(p)再加热可能进行,从而恢复可接受的晚期宇宙学。我们认为,在以前研究的逆幂律耦合的情况下,再加热不能发生由于缺乏振荡的解决方案的暴胀,而不是即时预热,也没有引力粒子生产将避免这个问题,由于暴胀的能量密度的持久性,即使它是部分衰减。因此,我们继续定义一个最小的概括的模型,可以允许微扰再加热和研究的后果,包括重修改动态再加热和预测的功率谱。
2016-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on Kähler moduli inflation from reheating
我们提出了预测的凯勒模量通货膨胀模型的光谱倾斜参数化的再加热时代的有效状态方程参数和再加热的e-折叠的数量,并考虑到后通货膨胀的历史模型。这个模型有一个宇宙的能量密度由冷模量粒子主导的时代。我们比较我们的结果与数据从普朗克任务,发现异国情调的再加热(有效状态方程$w_{\rm re}$大于1/3),需要匹配的意见。对于正则再热情形,我们推导出了$w_{\rm re} = 0$。我们还分析了我们的结果的背景下,正在计划为未来的观测和他们的预测敏感性。
2017-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating predictions in single field inflation
再加热是暴胀结束后的一个过渡时期,在此期间,暴胀子转化为粒子,在以后的时间里填充宇宙。通常没有直接的宇宙学观测值可以追溯到这段再加热时期。然而,可以导出间接边界。一种可能性是考虑从哈勃穿越到现在的可观测CMB尺度的宇宙学演化。根据不同的模型,再加热后的持续时间和最终温度,以及它的状态方程,可能直接与暴胀观测相关联。对于单场暴胀模型,如果我们用一个常数状态方程近似再加热,可以导出再加热持续时间(或最终温度)、状态方程参数与标量功率谱振幅和谱指数之间的关系。虽然这是一个简单的近似,通过限制状态方程位于一个广泛的物理允许的范围内,人们可以反过来括号$n_s$和$r$这些模型的允许范围。添加的约束可以帮助打破膨胀模型之间的退化,否则这些模型在$n_s$和$r$的预测中重叠。
2015-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbative Reheating After Multiple-Field Inflation: The Impact on Primordial Observables
我们研究了多场暴胀模型中微扰再热对原始观测量的影响。通过突然衰变计算,我们得到了局域型非线性参数$f_{\rm NL}^{\rm local}$、标量谱指数$n_ζ$和张量标量比$r_T$随暴胀场衰变率变化的解析表达式.我们比较我们的分析结果,一个完全数值的经典场论模拟,发现极好的协议。我们发现,$f_{\rm NL}$,$n_ζ$和$r_T$的再加热阶段的敏感性在很大程度上取决于基本的暴胀模型。我们量化这种敏感性,并讨论必须满足的条件,如果可观察到的预测是不敏感的动态再加热。我们证明,在完成再加热,所有的可观察量采取有限范围内的值,其限制完全由通货膨胀期间的条件。此外,在这两个领域的波动起着重要的作用,在确定充分依赖的动态再加热的观测。通过将我们的形式应用于两个具体例子,我们证明了再加热动力学变化引起的$f_{\rm NL}$、$n_ζ$和$r_T$的变化完全在普朗克的敏感度范围内,因此,在预测多场暴胀模型时必须考虑再加热的影响。我们的最终表达式是非常一般的,包括范围广泛的两个领域的暴胀模型,包括标准的曲率的情况。我们的结果允许一个更统一的方法来研究两个领域的通货膨胀,包括微扰再加热的影响。因此,整个类别的模型可以一起研究,允许更系统的方法通过观察来深入了解早期宇宙的物理学。
2014-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Magneto-reheating constraints from curvature perturbations
作为额外的扰动自由度,我们知道暴胀起源的磁场可以产生超哈勃尺度的曲率扰动。通过要求在膨胀和再加热过程中磁产生的曲率保持小于其膨胀绝热对应物,我们得到了新的约束最大场值今天,再加热能量尺度及其状态方程参数。这些边界最终比与磁场到背景上的可能反作用相关的边界强几个数量级。我们的结果很容易适用于任何慢滚单场暴胀模型和任何磁场,其能量密度标度为一个^伽马在通货膨胀。作为一个说明性的例子,只有当物质主导的再加热发生在能量大于10^5 GeV时,才发现大质量暴胀与今天的磁场保持兼容,对于某些伽马值,Bo = 5 x 10^(-15)G。相反,假设γ =-1,大规模暴胀之后的物质主导的再加热不能解释今天大于10^(-20)G的大规模磁场。
2013-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating after Axion Inflation
研究轴子暴胀模型中暴胀子通过Chern-Simons耦合与非阿贝尔规范场作用的再加热过程,发现并非如预期般立即完成,而是由暴胀子凝聚体、粒子或胶球主导宇宙后经微扰衰变完成。
2025-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Reheating in Chaotic D-Term Inflation
讨论了一个简单的模型,在二次暴胀子势的混沌D项暴胀中成功地进行再加热,在Kähler势中引入三线性耦合。在这个模型中还讨论了暴胀子衰变过程中的轻子生成。
2008-12-02 astro-ph hep-ph hep-th
Inflation, reheating, leptogenesis and bounds on soft supersymmetry breaking parameters
在非最小超对称标准模型的I型Seesaw模型的无标度超引力中,我们分析了暴胀、再加热和轻子生成。Ellis等人在简单Wess-Zumino模型中给出了Starobinsky暴胀模型的无标度超引力实现,本文在NMSSM的I型Seesaw框架下给出了Starobinsky暴胀模型的无标度超引力实现.在此框架下,适当选择无标度Kähler势,将导致沿Higgs-sneutrino $D$ -平坦方向的Starobinsky式平台暴胀,与CMB观测一致。在弱生中,软破断三线性项和双线性项起着重要作用。利用非热贡献的条件$CP$的不对称性和成功的leptogenesis加上适当的再加热结束时的通货膨胀,我们得到了重要的约束软超对称性破缺参数。
2020-12-30 astro-ph.CO hep-ph
Reheating the Universe at Criticality
我们给出了小暴胀子场和大暴胀子场的拐点暴胀的一般性讨论,并说明了再加热动力学对暴胀预言的影响。为了将模型预测与精确测量的CMB各向异性进行比较并约束膨胀模型,需要再加热动力学的知识。在未来的CMB实验中,将拐点暴胀扩展到trans-Planckian区域可以在可检测的水平上容纳相当大的张量标量比。
2016-02-15 astro-ph.CO 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
Curvaton reheating allows TeV Hubble scale in NO inflation
研究了非振荡暴胀模型中的曲率再加热问题,目的是得到曲率模型参数的界,并判断是否能实现低尺度暴胀。使用最小曲率模型,它被发现,允许的参数空间是相当大的情况下,通常的振荡通货膨胀模型。特别是,哈勃尺度低至1 TeV的暴胀是允许的。
2007-07-26 astro-ph hep-ph hep-th
Reheating-Induced Axion Dark Matter After Low Scale Inflation
轴子和暴胀子之间的动力学混合允许产生轴子暗物质,即使暴胀哈勃尺度小于零温度轴子质量。我们分析了这个最近发现的“inflaxion”框架中的轴子动力学,并提出了一个新的宇宙学的情况下,轴子漂移远离其真空期间的再加热时代,引起了观察到的暗物质丰度。我们讨论了量子色动力学的轴子和类轴子粒子的影响。
2020-09-09 astro-ph.CO hep-ph
The Higgs Boson can delay Reheating after Inflation
标准模型的希格斯玻色子在暴胀过程中会产生有效的真空期望值,在暴胀和再加热过程中会产生大的粒子质量,导致再加热过程暂时受阻,暴胀后再加热温度较低。我们研究了再加热的多个阶段的影响:共振粒子生产(预热)以及从暴胀子场的相干振荡微扰衰变。具体来说,我们研究了暴胀子通过汤川相互作用耦合到标准模型费米子以及通过陈-西蒙斯项耦合到阿贝尔规范场的情况。我们发现,在微扰暴胀子衰变为SM费米子的情况下,由于希格斯粒子的阻挡,再加热可以延迟,再加热温度可以降低一个数量级。在规范再加热的情况下,即使对于大的膨胀子-规范耦合,规范场的希格斯粒子产生的质量也可以抑制预热。在极端情况下,预热可以完全关闭,必须由微扰衰变作为主要的再加热通道来代替。最后,我们讨论了不同的哈勃补丁中的再热温度的分布,所产生的随机性质的希格斯VEV在通货膨胀及其影响的绝热和isocurvature波动的产生。
2019-09-19 astro-ph.CO hep-ph
The Origin of Matter in the Universe: Reheating after Inflation
在暴胀理论中,构成宇宙的所有物质都是在暴胀后再加热的过程中产生的。简要回顾了再加热理论的最新发展。主题列表包括再加热的基本(微扰)理论;时变背景下的量子场论;参数共振和爆炸粒子的产生;再加热的非热相变;再加热的重子生成;标量场的残余振荡,以及其他宇宙学应用。
1996-05-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Reheating in $R^2$ Palatini inflationary models
我们考虑在Palatini引力中的$R^2$暴胀,假设存在标量场,以最一般的方式耦合到引力。这些理论,在爱因斯坦框架下,并为一个标量场$h$,共享与$K$ -暴胀模型的共同特征。我们应用这种形式主义的流行的通货膨胀模型的研究,其潜力是单项式,$ V \sim h^{n} $,与$ n $一个正的偶数。我们还研究了非最小耦合到引力的希格斯模型。虽然这些最近已经研究,在Palatini方法的框架中,我们表明,标量功率谱严重约束这些模型。虽然我们没有提出一个特定的再加热机制,我们表明,二次$ \sim h^2$和希格斯模型可以生存这些约束的最大再加热温度大$ \sim 10^{15} \, GeV$,当再加热是瞬时的。然而,这只能以耦合的精细微调为代价来实现。偏离这个微调的值仍然可以产生与宇宙学数据相一致的预测,因为耦合位于非常紧的范围内,给出较低的再加热温度。
2020-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Calculations of Inflaton Decays and Reheating: with Applications to No-Scale Inflation Models
我们讨论暴胀子衰变和再加热在无标度Starobinsky类模型的通货膨胀,计算有效的状态方程参数,$w$,在时代的暴胀子衰变,再加热温度,$T_{\rm reh}$,和通货膨胀的e倍,$N_*$的数量,比较分析近似与数值计算。然后,我们说明了这些结果与应用程序的模型的基础上无尺度超引力和激励的通用弦紧化,包括情况下的暴胀子被确定为一个untwisted部门的物质场与直接汤川耦合MSSM领域,暴胀子通过引力强度相互作用衰减。最后,我们使用我们的结果来讨论目前的测量的标量谱指数$n_s$和张量标量扰动比$r$对这些模型施加的约束,将它们转换为对$N_*$,暴胀子衰减率和特定的无标度暴胀模型的其他参数的约束。
2015-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvaton reheating mechanism in inflation on warped Dvali-Gabadadze-Porrati brane
在弯曲的Dvali-Gabadadze-Porrati(DGP)膜上,暴胀的一个显著特征是暴胀相对于具有指数势的标量暴胀子场是自发存在的,这为暴胀提供了一个优美的退出机制.但它的再加热机制是开放的。研究了弯曲DGP膜模型中暴胀过程中的曲率再加热。再加热可以有效地在5维或4维阶段中发生。详细研究了曲率场的允许参数空间。我们展示了如何通过曲率机制改进弯曲DGP膜的暴胀模型。
2006-10-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Low reheating temperatures in monomial and binomial inflationary potentials
我们根据普朗克2015年的结果和最近对来自BICEP 2/Keck阵列和普朗克实验的宇宙微波背景(CMB)数据的联合分析,使用单名和二项式暴胀势,研究了允许的再加热温度值范围。虽然经过充分研究的$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
Minimal inflationary cosmologies and constraints on reheating
随着对简单幂律暴胀模型越来越多的共识不被普朗克观测所青睐,暴胀子势的非标准形式的动力学在最近的过去获得了显着的兴趣。本文详细分析了一类唯象激发的非多项式势暴胀模型,它们是\cite{mhiggs}中引入的势的推广。暴胀结束后,暴胀子场将围绕其最小值相干振荡。根据振荡的初始振幅和耦合参数,将发生标准参数共振现象。因此,我们将研究暴胀模型参数如何在理解我们所研究的模型的共振结构中发挥重要作用。随后,宇宙将经历微扰再加热阶段。然而,没有任何具体的模型考虑,我们进一步研究我们的模型的基础上模型独立的再热约束分析的约束。
2019-02-07 astro-ph.CO hep-ph
First CMB Constraints on the Inflationary Reheating Temperature
本文首次给出了由宇宙微波背景(CMB)数据得到的单场暴胀再加热年代的贝叶斯约束。在证明了这个时代可以完全由所谓的再加热参数的特点,我们表明,它是由7年威尔金森微波各向异性探测器(WMAP7)的所有大,小字段模型的数据的约束。我们的方法的一个有趣的特点是,它产生的再加热温度的下限,可以结合与引力子生产的上限。对于大场模型,我们发现再加热的能量尺度高于大型强子对撞机探测的能量尺度,在95%的置信度下,Ereh> 17.3 TeV。对于小场模型,我们得到了两个西格玛下限Ereh> 890 TeV的平均状态方程在再加热=-0.3和Ereh> 390 GeV的=-0.2。<wreh><wreh>这些限制的物理起源是教学解释的慢滚近似的装置。最后,当对所有可能的再加热历史进行边缘化时,WMAP7数据在压力下推动了大规模的暴胀(在95%的置信度下p <2.2,其中p是大场势的幂指数),而它们在小场模型中略微有利于超普朗克场的期望值。
2010-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessential inflation and cosmological seesaw Mechanism: reheating and observational constraints
最近文献[1,2]中引入了一种新的来自洛伦兹分布的经典暴胀。该模型导致一个非常简单的潜在的,这基本上取决于两个参数,属于类的$α$ -吸引子和正确地描绘了早期和晚期的时间加速我们的宇宙。该势强调了{ \it宇宙学跷跷板机制}(CSSM),该机制在势的一侧产生大的暴胀真空能量,在势的右侧产生非常小的暗能量。{Here我们表明,该模型与最近的观察和再加热的限制。因此,该模型给出了一个合理的情景,超出了标准的$Λ$ CDM,包括通货膨胀时期。
2021-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and Reheating through an Independent Affine Connection
本研究提出动力学仿射联络的独立度规分量可驱动符合观测的暴胀,为暴胀子提供几何起源,并说明该自旋0奇宇称场衰变为希格斯玻色子可实现宇宙的高温再加热。
2023-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Planck constraints on Higgs modulated reheating of renormalization group improved inflation
在RG改进的暴胀宇宙学的框架下,我们研究了一个可以解释为Higgs场的标量场的动力学。这个模型的背景轨迹可以提供足够的暴胀e折叠和一个优雅的出口到辐射占主导地位的阶段。我们研究了通过标准模型希格斯玻色子产生原初曲率扰动的可能性。这可以通过使用调制再加热机制在微调参数选择下实现。在这个模型中,原始的非高斯性预计是相当大的。虽然受到新发布的普朗克CMB数据的严格限制,但该模型提供了对撞机和早期宇宙物理学之间潜在的有趣联系。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak inflation and reheating in the NMSSM
如果我们考虑超引力,那么最近重新考虑的引力子问题现在很好地激发了低的再加热温度。在这篇文章中,我们提出了一个模型,自然实现低再热温度。该模型是基于下一个最小超对称标准模型(NMSSM),通过确定一个单线态标量场作为暴胀子。这使得暴胀子有可能在未来的对撞机上被探测到,比如大型强子对撞机。
2005-11-09 astro-ph hep-ph hep-th
Issues in Palatini ${\cal{R}}^2$ inflation: Bounds on the Reheating Temperature
我们考虑在Palatini引力中的${\cal{R}}^2$ -暴胀,在标量场耦合到引力的存在下。这些理论,在爱因斯坦框架下,并为一个标量场$h$,共享与$K$ -暴胀模型的共同特征。我们应用这种形式主义的单场暴胀模型的研究,其潜力是单项式,$ V \sim h^{n} $,与$ n $的正偶数。我们还研究了非最小耦合到引力的希格斯模型。当${\cal{R}}^2$ -项与重力耦合为$\sim α{\cal{R}}^2 $时,当$α$恒定时,瞬时再加热温度$T_{ins}$由$ T_{ins} \leq { 0.290 \, m_{Planck}} / {\, α^{1/4}} $限定,对于大的$α$,上限饱和。对于这样大的$α$需要超越慢滚,以可靠地计算宇宙学参数,其中膨胀的结束,通过它确定$T_{ins}$。事实上,当暴胀子滚向暴胀点的终点时,速度项中的四次项在帕拉蒂尼引力中不可避免地起着重要的作用,不可忽略。$α$和其他参数的值受到宇宙学数据的限制,设定了膨胀尺度$M_{s} \sim 1/\sqrtα$和宇宙再加热温度的界限。
2022-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Symmetry Breaking and Reheating after Inflation in No-Scale Flipped SU(5)
无标度超引力和翻转的SU(5)$\times$ U(1)规范群为弦标度以下的物理学提供了一个雄心勃勃的原型弦启发方案,当暴胀子与中微子质量产生相关的单态场之一相关联时,它可以容纳观测所青睐的斯塔宾斯基式暴胀。在暴胀期间,真空保持在未破缺的GUT阶段,并且当具有平坦方向的场(平子)获得真空期望值时,GUT对称性破缺稍后发生。由于衰变通道的打开和关闭取决于平子真空期望值的值,因此,平子衰变和再加热过程在很大程度上取决于GUT对称性破缺。在这里,我们考虑同时宇宙学的膨胀和flaton领域的膨胀后的演变。我们区分弱,中等和强再加热制度,并计算在每种情况下产生的熵作为所有领域解决其全球最小值。这三种再加热方案的不同之处在于汤川耦合的值,汤川耦合在SU(5)的单线态和${\bf 10}$之间引入了质量混合。大统一理论跃迁的动力学对引力子的产生有重要影响,我们还讨论了在这三种情况下我们预期的中微子质量模式。最后,我们使用最近的宇宙微波背景对中微子质量的限制来约束再加热模型,发现如果再加热很强,中微子质量和宇宙学重子不对称性都可以得到解释。
2018-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating after inflation by supersymmetry breaking
我们研究再加热结束后的通货膨胀的模型中的暴胀子是goldstino的超伙伴,并负责下规范的$U(1)$ R-对称性。我们考虑两类模型--一类是以几乎平坦的Kähler空间为特征的小场,另一类是以双曲Kähler空间$SU(1,1)/U(1)$为特征的大场,而在这两种情况下,由于R对称性,暴胀子超势都是线性的.我们的模型的暴胀观测值在2个$σ$ CMB值内拟合。在将暴胀子扇区耦合到(超对称)标准模型后,我们计算了暴胀子的MSSM参数、质谱和衰变模式,得到的再加热温度约为$10^8$ GeV。我们还发现,这两个模型可以容纳超重LSP暗物质,这取决于参数的选择。
2021-11-22 hep-ph hep-th
Inflation Dynamics and Reheating
我们回顾了单场和多场的膨胀理论,特别注意绝热和熵/等曲率扰动的动力学,这些扰动提供了检验膨胀模型的主要手段。我们回顾了暴胀后的再加热和预热的理论和唯象,对多场暴胀的引力和非引力特征进行了统一的讨论。此外,我们涵盖的膨胀理论与额外的维度和模型,如曲率的情况下,调制再加热,提供替代方法产生大规模的密度扰动。最后,我们讨论了有趣的观测影响,可以导致绝热等曲率的相关性和非高斯。
2006-02-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Large Density Perturbations from Reheating to Standard Model particles due to the Dynamics of the Higgs Boson during Inflation
宇宙微波背景辐射(CMB)观测被用来约束再加热到膨胀一段时间后的标准模型(SM)粒子。作为一个光的旁观者场,SM希格斯玻色子在暴胀期间从其量子涨落中获得大的场值,使SM粒子的质量从一个哈勃补丁变化到另一个,从而产生大的密度涨落。我们考虑微扰和共振衰变的膨胀SM粒子。对于高尺度暴胀后暴胀子相干振荡的微扰衰变的情况,我们发现暴胀子衰变成重SM粒子的再热温度有很强的约束。对于共振粒子生产(预热)(希格斯)SM规范玻色子的情况下,我们发现的温度波动大于在CMB中观察到的规范耦合的范围,其中包括那些在SM中发现的,并得出结论,这种预热不能再加热宇宙膨胀后的主要来源。
2020-12-21 astro-ph.CO hep-ph
Inflation and Reheating by Dynamical Torsion
KEK(高能加速器研究机构);Tohoku University(东北大学)
该研究探讨动力学挠率驱动的暴胀,计算暴胀子衰变率发现其存在非零的反常诱导衰变过程,进而给出此类暴胀模型的再加热温度下限。
2026-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating and gravitino production in braneworld inflation
我们考虑的约束条件,可以施加在一个广泛的类通货膨胀模型在修改后的重力的情况下,弗里德曼方程被修改的包括$ρ^2$条款,其中$ρ$是总能量密度。特别地,我们得到了与暴胀结束相关的再加热温度和引力子丰度。虽然混沌暴胀和自然暴胀模型可以很容易地避免传统的引力子生产过剩的问题,我们表明,超对称混合暴胀模型(由F和D项驱动)不工作在$ρ^2$占主导地位的时代。我们还研究了在这种修改后的背景下由指数势驱动的通货膨胀,并表明引力子的产生被抑制到足以避免出现问题,尽管其他条件严重限制了这些模型。
2005-07-19 astro-ph hep-ph hep-th