Magnon Inflation: Slow Roll with Steep Potentials
我们发现多标量有效场论(EFT)尽管标量势不满足通常的慢卷条件(d V)^2 << V^2/Mp^2,但仍能实现慢的暴胀卷。它们避开了$V$上通常的慢滚条件,因为它们的动能由单导数项而不是通常的二导数项支配。在慢滚过程中,单一的导数占主导地位,因此不需要打破通常的导数展开,而导数展开是宇宙学中计算控制的基础。这些项的存在需要在暴胀期间发生某种紫外洛伦兹对称性破缺(除了通常的宇宙学破缺之外)。色自然膨胀提供了一个例子,紫外线理论,可以产生我们考虑的多场单导数项,我们认为,我们发现的EFT确实捕捉到了慢卷条件的背景演化色自然膨胀。我们还表明,我们的EFT可以被理解为一个多场推广的单场Cuscuton模型。多场的情况下引入了一个新的功能,然而:标量动力学项定义了一个目标空间的2-形式,F_{ab},其反对称给出了新的方式来实现慢滚。
2016-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Smooth Constant-Roll to a Slow-Roll Modular Inflation Transition
在这项工作中,我们研究如何从一个恒定的滚动到一个缓慢的滚动暴胀时代的平滑过渡可能会实现,在一个典型的标量场理论的背景下。我们研究了一些详细的宇宙学系统的动力学演化,我们调查是否存在一个稳定的吸引子,无论是数值和分析。我们还调查了慢卷时代,正如我们所证明的,部分兼容性的标量理论,可能会实现,与潜在的后者属于一类模块化的通货膨胀潜力。我们实现的恒滚到慢滚转变的新特征首先是,慢滚时代对于$N\sim 50-60$ $e$ -折叠的持续并不强制,但是对于较少数量的$e$-折叠,它可以持续,因为一些$e$ -折叠可以在恒滚时代期间发生。其次,当慢滚时代发生在恒滚时代之后时,可能会出现从膨胀的优雅退出,这是恒滚场景中所不存在的特征,这是由于恒滚情况下最终吸引子的稳定性。
2017-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tensor to scalar ratio and large scale power suppression from pre-slow roll initial conditions
我们研究修正的曲率和张量扰动的功率谱和张量-标量比在单场慢卷膨胀由于初始条件印的快卷阶段之前慢卷。对于一个广泛的初始暴胀子动能,这个阶段只持续了几个e-折叠,并顺利合并与慢滚导致非束戴维斯初始条件的模式,退出哈勃半径在慢滚。我们描述了一个程序,产生的动力学在快速滚动阶段,而匹配的慢滚阶段独立的通货膨胀的潜力。对功率谱的校正被编码在传递函数$\mathcal{T}_α(k)$中。我们获得$\mathcal{T}_α(k)$领先的秩序,在玻恩近似有效的模式的观测相关的今天。拟合得到$\mathcal{T}_α(k) =1+ A_αk^{-p}\cos[2πωk/H_{sr}+φ_α]$,其中$1.5 \lesssim p \lesssim 2$、$ω\simeq 1$和$H_{sr}$是慢卷暴胀期间的哈勃尺度,其中曲率和张量扰动在很宽的初始条件范围内具有相同的$p,ω$。这些修正导致抑制的四极和振荡功能在两个$P_R(k)$和$r(k_0)$与周期的顺序的哈勃尺度在慢滚膨胀。结果与特定的暴胀势无关,只取决于动能与势能之比$κ$和慢滚参数的领先秩序。在较宽的$κ$和对应于普朗克上界的$ε_V;η_V$值范围内,我们发现低四极子与普朗克的结果一致,并且如果四极子和枢轴标度对应的模在慢滚开始后穿过哈勃半径几个e倍,则可以观察到$r(k_0)$的振荡。
2014-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstruction of constant slow-roll inflation
利用单场慢卷暴胀的慢卷参数与功率谱之间的关系,推导了常数慢卷暴胀的标量谱倾斜$n_s$和张量标量比$r$,并从Planck 2015的结果中得到了慢卷参数$η$的约束条件.然后在广义相对论和标量张量引力理论的框架下重建了常数慢卷暴胀的暴胀势,并与最近重建的E模型势进行了比较。在强耦合极限下,我们证明了达到了$η$吸引子。
2017-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Slow-roll approximation in loop quantum cosmology
慢滚近似是研究暴胀宇宙动力学性质的一种解析方法。本文系统地构造了有效圈量子宇宙学的慢卷展开。分析进行到四阶在两个慢滚参数和参数控制的强度偏离经典的情况下。对三类慢滚参数进行了展开:哈勃慢滚参数、哈勃流参数和势慢滚参数。与数值相空间轨迹的情况下,与一个巨大的潜在项的近似的准确性进行了验证。本文的结果对于利用宇宙学数据寻找微妙的量子引力效应有一定的帮助。
2016-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The attractive behaviour of ultra-slow-roll inflation
人们经常声称,暴胀的超慢滚状态,其中暴胀子场的动力学是摩擦主导的,是一个非吸引子和/或瞬态的。在这项工作中,我们进行了一个相空间分析的超慢滚动在一个任意的潜力,$V(ϕ)$。我们表明,而标准的慢滚总是一个动态吸引子,每当它是一个自洽的近似,超慢滚是稳定的暴胀子场滚下一个凸势与$M_{\scriptscriptstyle{\mathrm{Pl}}} V''>|V'|$(或一个字段卷起一个凹势与$M_{\scriptscriptstyle{\mathrm{Pl}}} V''<-|V'|$)。特别地,当接近平坦的拐点时,超慢滚动总是稳定的,并且在该状态下可以实现大量的$e$折叠。然而,在超慢滚中,$\dotϕ$不是$ϕ$的唯一函数,因为它是在慢滚中,并且保留了对初始条件的依赖性。我们证实了我们的分析结果与数值例子。
2018-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Slow-Roll and Rapid-Roll Conditions in the Space-like Vector Field Scenario
本文给出了极小和非极小耦合类空向量场的慢滚和快滚条件。函数$f(B^{2})$表示矢量场和引力场之间的非最小耦合效应,$f=0$情况是最小耦合情况。为了与标量场作清楚的比较,我们定义了一个新的函数$F=\pm B^{2}/12+f(B^{2})$,其中$B^{2}=A_μA^μ$,$A_μ$是“共动”向量场.通过对慢滚和快滚条件的比较,我们发现在最小耦合矢量场的情况下,小场模型比大场模型更适用。作为一个非最小耦合的例子,F=0的情形正好具有与标量场相同的慢滚条件。
2009-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic inflation beyond slow roll
我们研究的随机形式主义的通货膨胀超出通常的慢滚近似。我们验证了随机形式主义所依赖的假设仍然成立,甚至远离慢滚吸引子。这包括证明的有效性的分离宇宙的方法来发展的长波标量场扰动超越慢滚。我们还解释说,在一般情况下,有一个规范修正的随机噪声的振幅。这是因为振幅通常是在空间平坦规范中计算的,而e-折叠的数量在朗之万方程中被用作时间变量(因此在均匀$N$规范中有效)。我们表明,这些修正消失在慢滚极限,但我们也解释了如何计算它们一般。我们计算他们在不同的情况下,包括超慢滚和Starobinsky模型,慢滚和超慢滚之间的插值,并发现在实践中的修正可以忽略不计。这证实了随机形式主义的有效性,研究在非常早期的宇宙慢卷以外的量子反反应效应。
2019-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic inflationary dynamics beyond slow-roll and consequences for primordial black hole formation
我们考虑了超慢滚阶段中量子扩散对暴胀动力学的影响,这对原始黑洞的形成具有特别重要的意义。我们表明,通过一个充分的分析方法,在随机通货膨胀计算的共动曲率扰动的功率谱匹配精确,在线性水平上,通过求解Mukhanov-Sasaki方程得到的结果,即使在超慢滚阶段的存在下。我们证实了这一结果数值模型中的暴胀子有一个多项式的潜力,并耦合二次的Ricci标量。在途中,我们评估的作用,量子噪声在超慢滚阶段的存在下,并澄清在这种情况下的量子到经典的过渡的问题。
2020-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bounds on Slow Roll and the de Sitter Swampland
最近引入的德西特沼泽地标准(arXiv:1806.08362)可以被看作是一个(分层大)的慢滚参数$ε_V$的小范围。这使我们更仔细地考虑另一个慢滚参数$η_V$,并且我们推测该界不一定在$ε_V$上,而是在慢滚本身上。因此,德西特沼泽猜想的一个自然的改进是,在任何UV完备理论中,慢滚在普朗克单位的${\cal O}(1)$处都是不成立的。一个推论是,如果$η_V \lesssim -{\cal O}(1)$成立,则$ε_V$不一定是${\cal O}(1)$。我们考虑了de Sitter在IIA/IIB弦论(以及与暴胀密切相关的模型)中的各种快子树结构,这些结构表面上违反了arXiv:1806.08362,并表明它们与这个改进的界限是一致的。慢滚的措辞使得两个版本的猜想在暴胀期间e折叠的数量很高时都陷入困境的原因变得合理。我们推测,一种逃避边界的方法可能是拥有大量的字段,就像$N$ -flation一样。
2018-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
de Sitter vacua in N = 8 supergravity and slow-roll conditions
在这封信中,我们讨论了四维空间中最大规范超引力下的德西特真空。我们证明,利用arxiv:1209.0760中介绍的新变形理论,我们可以在SO(4,4)c模型中得到具有任意平坦快子方向的de Sitter真空.
2012-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow Roll Inflation: A Somehow Different Perspective
在本注记中,我们指出,与标准观点相反,慢滚暴胀是由于高引力摩擦。我们证明了在最小耦合标量场的情况下,慢滚的要求与平坦标量场势的要求是一致的。从这个意义上说,如果把焦点转移到具有高引力摩擦的模型上,寻找成功的暴胀理论可能会更有成效。然后,我们审查的引力机制,所谓的“引力增强摩擦”机制,使高引力摩擦是动态产生的膨胀过程中,甚至允许陡峭的(即非平坦)标量势膨胀。
2011-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar Bispectrum Beyond Slow-Roll in the Unified EFT of Inflation
本文给出了暴胀统一有效场论(EFT)中标量双谱的一个完整公式,它包括Horndeski和Beyond-Horndeski Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi类,用一组简单的一维积分表示.这些广义的慢滚表达式仍然有效,即使当慢滚是瞬时违反,并涵盖所有配置的双谱。我们分析表明,我们的表达式明确保持挤压极限的一致性关系超越慢卷。作为我们的结果的一个示例应用,我们计算了一个模型中的标量双谱,在该模型中,早期的潜在驱动的G-膨胀在后期过渡到混沌膨胀,表明我们的表达式准确地跟踪双谱时,慢滚被违反和传统的慢滚近似失败。
2018-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
UV artefacts in ultra-slow-roll models of inflation
Institute of Cosmology & Gravitation, University of Portsmouth(宇宙学与引力研究所,朴茨茅斯大学);Astronomy Unit, Queen Mary University of London(天文学系,伦敦大学皇家玛丽学院);Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo(汤川理论物理研究所(WPI),UTIAS,东京大学);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所)
研究单场暴涨中通过解析Hubble流参数化模拟瞬态非吸引子阶段(如超慢滚)的物理一致性,发现慢滚参数平滑过渡会隐藏势函数高阶导数的尖锐尖峰,通过紫外滤波可消除这些伪影,质疑简单解析参数化的稳健性。
2026-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
One-loop power spectrum in ultra slow-roll inflation and implications for primordial black hole dark matter
本文用 in-in 形式体系在 δϕ 规范下计算含过渡阶段的超慢滚暴胀曲率扰动一圈谱,发现一圈修正受阶段时长控制,原初黑洞暗物质模型中微扰理论未必失效。
2024-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ultra Slow-Roll Inflation and the non-Gaussianity Consistency Relation
超慢卷暴胀最近被用来挑战非高斯一致性关系。我们表明,这种通货膨胀的情况属于一个参数类的模型,我们研究它的属性和观测预测。我们证明了功率谱保持尺度不变,双谱是局部类型的fnl=5(3-ns)/4,这确实是一个修改的一致性关系。然而,我们也表明,该系统是不稳定的,并遭受许多物理问题,其中之一是很难正确WMAP规范化的模型。我们的结论是,超慢卷通货膨胀仍然是一个非常特殊的情况下,其物理相关性可能不足以质疑的一致性关系的有效性。
2012-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Second Order Perturbations During Inflation Beyond Slow-roll
本文在不采用慢滚近似或大尺度假设的情况下,数值计算了暴胀标量场的二阶宇宙学扰动的演化。与以前的方法相比,我们因此使用完整的非慢滚源项的二阶Klein-Gordon方程,这是有效的所有尺度。数值结果与以前得到的慢滚是一个很好的近似。我们调查的局部功能的影响,在标量场潜力,打破慢卷的某些部分的演变。求解二阶Klein-Gordon方程的数值软件包已在开源许可证下发布,可供下载。
2011-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ultra slow-roll G-inflation
传统的慢滚近似在所谓的“超慢滚”暴胀模型中被打破,在这种模型中暴胀子势是完全(或非常)平坦的。(正则)超慢卷暴胀的有趣性质是曲率扰动在超视界尺度上增长,但具有尺度不变的功率谱。本文研究了具有非正则标量场动力学项的超慢卷暴胀动力学,即超慢卷G-暴胀。我们计算的曲率扰动的演变,并表明,原始功率谱遵循一个破碎的功率定律与振荡功能。结果表明,这可以解释宇宙微波背景温度各向异性中缺乏大尺度功率的原因。我们还指出,在超慢滚G-暴胀中,零能量条件的违反是被禁止的,因此,只要暴胀是由势驱动的,蓝张量倾斜是不可能的。然而,如果能量密度由标量场的动能支配,这种说法就不成立。
2016-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing the Inflaton Potential: Primordial Black Holes and Gravitational Waves in Slow Roll and Ultra Slow Roll Single Field Inflation
本研究提出从输入功率谱重建暴胀子势的单场暴胀方法,可构建产生临界丰度原初黑洞的慢滚、超慢滚场景,还能生成匹配脉冲星计时阵列观测的引力波背景,可通过CMBμ畸变观测检验。
2024-12-10 astro-ph.CO hep-ph
Ultra slow-roll inflation demystified
超慢卷暴胀(USR)是一种新的暴胀模式,它对应于当通常的慢卷(SR)失效时暴胀子场必须穿过标量势的一个非常平坦的部分的情况。我们调查USR,并获得了它持续多久的估计,给定的初始动力学密度的暴胀。我们还发现,如果初始动力学密度足够小,USR可以避免,通常的SR处理是有效的。这对拐点暴胀有着重要的意义。
2017-11-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Power-counting during single-field slow-roll inflation
本文阐明了暴胀微扰理论中有关小参数的计数。这样做可以明确地描述在暴胀关联函数的计算中使用的重力半经典近似的有效域。我们推导出暴胀扰动的关联函数对慢滚参数$ε= -\dot{H}/H^2$和$H/M_p$的依赖关系的表达式,其中$H$是暴胀过程中的哈勃参数。我们的分析是有效的单场模型中的暴胀子可以遍历普朗克大小的范围内的字段值和所有的慢滚参数具有大致相同的幅度。作为一个应用程序,我们使用我们的表达式寻求的通货膨胀微扰理论的有效性域的边界的制度,这是潜在的问题:模型与小声速和模型允许永恒的通货膨胀。
2017-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Loop effects and infrared divergences in slow-roll inflation
环路修正慢卷通货膨胀中的观测发散不差于权力的日志的比例因子,温伯格定理扩展到准单场通货膨胀模型。要求微扰理论在原初暴胀期间是有效的,导致了对有效拉格朗日量的限制。这导致了暴胀真空的一些有趣的限制和巧合。
2013-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can slow roll inflation induce relevant helical magnetic fields?
我们研究了由电磁场与暴胀子的轴向耦合引起的单场暴胀过程中螺旋磁场的产生。在慢卷暴胀过程中,我们发现,只要理论被微扰处理,这样的耦合总是导致一个蓝色光谱与$B^2(k) \propto k$。在暴胀结束时的磁能密度被发现是典型的太小,反作用于背景动力学的暴胀。我们还表明,从慢滚短的偏差不会导致强烈的修改的频谱的形状。计算了暴胀后辐射期螺旋磁场在逆级联和粘性阻尼过程中的关联长度和场振幅的演化。我们的结论是,除了低尺度暴胀与非常强的耦合,这种轴向耦合产生的磁场在单场慢滚暴胀与微扰耦合的暴胀子是太弱,以提供种子的星系和星系团中的观察领域。
2011-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow-Roll Inflation at N3LO
下一代的宇宙学观测将对曲率扰动的原始功率谱中的纯幂律的微小偏差敏感。在慢卷暴胀的背景下,这些偏差是预期的,并且对应于所谓的光谱指数的运行。它们的测量将带来与发现尺度不变性的偏差一样多的信息。然而,鲁棒参数推断需要边缘化任何可能的高阶不确定性,这已经,到目前为止,没有完全确定。我们解决这个问题,推导出膨胀标量和张量慢滚功率谱在下一个到下一个到下一个领先的顺序(N3LO),充分扩大周围的一个可观察到的枢轴波数,所有单场膨胀模型具有最小和非最小的动力学条款。因此,我们的结果包括弦启发的暴胀模型具有不同的声速。
2022-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Embedding Ultra slow-roll inflaton dynamics in Warm Inflation
本文研究了在Warm Inflation中实现超慢滚阶段的可能性,发现当耗散系数仅依赖辐射浴温度时系统无法维持热平衡,但通过引入对暴胀子场振幅的依赖,可成功在保持热平衡的条件下嵌入短暂的超慢滚阶段。
2023-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Revisiting slow-roll dynamics and the tensor tilt in general single-field inflation
我们探讨了Horndeski理论中势能驱动的慢卷暴胀产生蓝倾引力波谱的可能性。在Kamada等人(2012)中,他们声称在Horndeski框架内,蓝色引力波谱不能从稳定势驱动的慢卷暴胀中获得。然而,已有的研究表明,在具有Gauss-Bonnet项的暴胀过程中,当势项占主导地位且满足慢滚条件和稳定性条件时,原初引力波的谱可以是蓝色的。为了填补这一空白,我们澄清了差异来自哪里。我们扩展了Kamada et al.(2012)的公式,并证明了如果放松先前施加在拉格朗日函数中的自由函数形式上的一些条件,蓝色引力波谱肯定可以从稳定的慢卷暴胀中产生。
2020-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bayesian Analysis of Inflation III: Slow Roll Reconstruction Using Model Selection
我们实现慢卷重建--暴胀宇宙学逆问题的最佳解决方案--在ModeCode中,这是一个公开的暴胀动力学求解器。我们获得最新的约束重建的通货膨胀潜力,来自WMAP 7年的数据集和南极望远镜观测,结合来自SDSS数据发布7的大尺度结构数据。使用ModeCode结合MultiNest采样器,我们计算贝叶斯证据的重建潜力在每一个订单中的截断慢卷层次。我们发现,前两个慢滚参数ε和η很好地描述了数据,没有必要包括一个非平凡的参数。
2012-06-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large-$η$ Constant-Roll Inflation Is Never An Attractor
暴胀势的慢滚解被广泛认为是唯一的普适吸引子。在过去的几年里,人们对一类新的暴胀模型越来越感兴趣,这类模型被称为恒滚暴胀。恒定滚转解是“超慢滚”动力学的推广,其中第一慢滚参数很小,但第二慢滚参数$η$大于1。在超慢滚暴胀中,大- $η$解是一个动态瞬态,指数松弛到吸引子de Sitter解。在恒滚推广中,最近的论文得出结论,恒滚暴胀代表了一类新的非慢滚吸引子解。在本文中,我们表明,这些吸引子的解决方案,实际上是通常的慢滚吸引子,伪装的参数对偶,和大- $η$解决方案,在超慢滚的情况下,代表一个动态的瞬态。
2018-04-25 astro-ph.CO gr-qc
Ultra-slow-roll inflation with quantum diffusion
我们考虑在超慢卷暴胀期间量子扩散对暴胀子动力学的影响。我们扩展的随机$δ\mathcal{N}$形式主义的超慢滚制度,并展示了如何这个系统可以解析地解决经典漂移和量子扩散为主的限制。通过导出特征函数,我们可以构造出原初密度场的全概率分布函数。在扩散主导的极限,我们恢复了概率分布的指数尾,如先前在慢卷暴胀中所发现的。为了补充这些分析技术,我们提出的数值结果发现,非常大量的模拟朗之万方程,并通过一个新的,更有效的方法的基础上迭代Volterra积分。我们说明这些技术与两个例子的潜力,表现出超慢滚阶段,导致可能产生的原始黑洞。
2021-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
BICEP2 implications for single-field slow-roll inflation revisited
一般认为,在单场慢卷暴胀中,大的张量标量比$r > 0.1$要求暴胀子场值接近或高于普朗克尺度。最近,有人声称可以用小得多的暴胀子场值$Δϕ< M_{Pl}/10$来实现$r > 0.15$。我们表明,在单场慢卷暴胀,这是不可能的调和$r > 0.1$与如此小的字段值,独立的潜在的形式,最近的说法相反是基于一个无效的近似。我们的结论是,$r > 0.1$的BICEP 2测量结果,如果得到证实,确实有可能排除小场模型的单场慢卷膨胀。
2014-04-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational waves in ultra-slow-roll and their anisotropy at two loops
本文通过双圈图解法计算超慢滚暴胀后辐射期引力波能量密度与各向异性的非高斯修正,给出费曼规则,并应用于超慢滚接常滚模型,处理单圈功率谱重整化。
2025-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relating the cosmological constant and slow roll to conformal symmetry breaking
我们表明,共形不变性的理论,这是明确打破了小条款,提供了一个解决方案的微调问题的宇宙学常数。在没有对称破缺项的情况下,宇宙学常数为零。它在全理论中的值由对称破缺项控制。对称破缺项也提供了慢滚条件,这可能有助于构造暴胀模型。
2014-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow-Roll Thawing Quintessence
我们推导出融化精华的慢滚条件。在状态方程$w$接近于-1的极限下,我们求解了泰勒展开势(达到二次阶)的$ϕ$的运动方程,导出了状态方程作为标度因子的函数。我们发现,$ϕ$的演变,因此$w$描述只有两个参数。$w(a)$的表达式,它可以适用于一般的解冻模型,完全符合最近由Dutta和Scherrer导出的山顶精华。导出了$|w+1|\ll 1$的相容性条件。导出了凝固精华的慢辊条件。
2009-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Remedy of the Trans-Planckian Censorship Problem with Smooth Slow-roll to Power-law Inflation Transitions in Scalar Field Theory
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所);ICREA(加泰罗尼亚高级研究学院);L.N. Gumilyov Eurasian National University - Astana(欧亚国立大学);Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学物理系)
本文提出通过调整单标量场动能形式实现慢-roll到幂律膨胀的平滑过渡,解决trans-Planckian censorship问题,并展示其与观测数据的一致性。
2026-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Slow-roll Extended Quintessence
我们推导出的慢滚条件的非最小耦合标量场(扩展的精髓)在辐射/物质占主导地位的时代,扩展我们以前的结果解冻的精髓。我们发现,比例$\ddotϕ/3H\dotϕ$成为常数,但负的,在鲜明的对比,为最小耦合标量场的比例。我们还发现,标量场的状态方程的函数形式渐近接近的最小耦合解冻精髓。
2010-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial perturbations from ultra-slow-roll single-field inflation with quantum loop effects
Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所);Department of Physics, National Dong Hwa University(国立东华大学物理系);Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica(中央研究院天文及天文物理研究所)
本文研究了超慢-roll单场通胀中量子环效应对原初黑洞形成的影响,推导了生长模式的约束,以澄清一次环修正水平上是否排除了原初黑洞的形成。
2024-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Slow-roll inflation in $f(Q)$ non-metric gravity
本文在$f(Q)$非度规引力的背景下讨论宇宙学暴胀,其中$Q$是非度规标量.在介绍了$f(Q)$引力的保角变换后,我们首先在Einstein坐标系下研究了不同形式的$f(Q)$引力函数的势能,从而研究了势能慢卷暴胀.其次,在Jordan框架下,我们研究了三类特定形式$f(Q)\propto Q^{2}$的暴胀势的哈勃慢卷暴胀。我们比较结果在这两种方法与观测来自普朗克和BICEP 2/凯克阵列卫星。观测约束的参数空间的模型,以及。
2022-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum-gravitational effects on gauge-invariant scalar and tensor perturbations during inflation: The slow-roll approximation
我们继续研究正则量子引力对规范不变暴胀标量和张量扰动功率谱的修正。对扰动暴胀宇宙模型进行了直接正则量子化,得到了Wheeler-DeWitt方程.对于这个方程,应用半经典近似,以获得一个薛定谔方程的量子引力修正项,从我们计算的功率谱的修正。我们超越了前面讨论的de Sitter情况,并在第一慢滚近似下分析我们的模型,考虑慢滚参数中的线性项。我们发现,占主导地位的校正项从德西特的情况下,这导致了最大尺度上的功率增强,得到修改的条款成比例的慢滚参数。在慢滚参数中还发现了二阶张量与标量比的修正。利用现有的实验数据,这些量子引力修正的大小进行了估计。最后定性地给出了温度各向异性对宇宙微波背景的影响。
2016-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the constant-roll inflation
慢卷暴胀过程中标量和张量扰动的本征功率谱通常采用贝塞尔函数近似的方法计算。对于恒滚暴胀或超慢滚暴胀,贝塞尔函数近似方法可能失效。我们比较了数值结果和贝塞尔函数近似的解析结果,发现当慢滚参数$η_H$不小时,它们在超视界尺度上有显著的差异.恒滚暴胀的本征功率谱需要更精确的计算方法。
2018-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
How to obtain slow roll inflation driven by non-linear electrodynamics
Nazarbayev University(纳扎尔巴耶夫大学);University of Nova Gorica(新戈里察大学)
本文提出了一种基于非线性电动力学的模型,通过构建特定拉格朗日量实现慢-roll膨胀,并指出现有模型无法满足观测要求。
2026-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Formalizing Slow-roll Inflation in Scalar-Tensor Theories of Gravitation
考虑标量-张量引力理论中相空间的结构,考察了慢滚近似的可行性,并以时空曲率的非极小耦合标量场为例进行了分析.在约当标架下,通过两种方法得到了慢滚场方程:一是将最小耦合情形下的慢滚条件直接推广到非最小耦合情形;二是将Einstein标架下的慢滚场方程共形变换到约当标架上,然后应用推广的慢滚条件。基于最近的观测数据对$n_s$和$r$值的分析,考虑了由势$V(ϕ) \propto ϕ^2$和$V(ϕ) \propto ϕ^4$控制的两种暴胀模型,比较了两种方法的结果.
2020-07-19 astro-ph.CO gr-qc
Power spectrum of primordial perturbations during ultra-slow-roll inflation with back reaction effects
我们发展了一种非微扰方法,通过Hartree分解研究了在空间平坦的FRW宇宙时空中量子涨落对单场暴胀模型的影响。除了背景场方程和带有量子场涨落修正的Friedmann方程外,还通过引入非零的$Δ_B$项导出了修正的Mukhanov-Sasaki方程.我们考虑宇宙经历慢卷(SR)-超慢卷(USR)-慢卷(SR)暴胀,特别是USR暴胀的存在触发了$Δ_B$的巨大增长,这反过来又对暴胀早期离开视界的模的曲率扰动产生了增强效应。然而,由哈勃参数给出的模式方程中的宇宙摩擦项可能会阻止助推效应。在这里,我们提出了两个代表性的模型来说明这两个相互竞争的条款。
2021-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Lyth bound and single field slow-roll inflation
我们采取了一个务实的,模型独立的方法,单场慢卷通货膨胀施加条件的慢卷参数$ε$及其衍生物$ε^{\prime }.$为了适应最近(大)的$r$值报告的BICEP 2合作,我们主张在大部分通货膨胀期间减少$ε$。然而,由于在产生扰动的$ϕ_{\mathrm{H}}$处,一些$50$ $-$ $60$在膨胀结束之前e折叠,$ε$正在增加,因此我们要求$ε$为$ϕ> ϕ_{\mathrm{H}}$产生最大值,然后降低到产生大多数e折叠的小值。暴胀的结束可能通过混合场发生,并且用足够薄的$ε$获得小的$Δϕ$,然而,该足够薄的$ε$不应与由第二慢滚参数$η$测量的势的曲率冲突。结论是,在这些情况下,$Δϕ$和光谱指数$n_{\mathrm{s}}$被限制在窄窗口的值。
2014-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Swampland Conjectures and Slow-Roll Thawing Quintessence
我们研究的背景下,通用的缓慢滚动解冻的精髓模型的沼泽地的构造。定义$λ\equiv |V^{\prime}(ϕ_i)/V(ϕ_i)|$和$K \equiv \sqrt{1 - 4V^{\prime \prime}(ϕ_i)/3V(ϕ_i)}$,其中$ϕ_i$是$ϕ$的初始值,我们发现参数空间的区域与观测数据和改进的de Sitter猜想一致,并且我们证明所有此类模型都满足距离猜想。我们量化了实现这些结果所需的$λ$微调程度。
2020-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Corpuscular slow-roll inflation
我们表明,引力的微粒描述可以导致类似于Starobinsky模型的暴胀场景,而不需要引入暴胀子场。所有相关的性质都由宇宙凝聚体中引力子的数量决定,或者等价地,由它们的康普顿长度决定。特别地,哈勃参数$H$与膨胀末期CMB观测所需的时间导数$\dot H$之间的关系,以及慢滚参数的(最小)初始值,都可以由凝聚体的康普顿尺寸自然地得到。
2018-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop quantum cosmology and slow roll inflation
在循环量子宇宙学(LQC)中,大爆炸被量子反弹所取代,随后是一个强大的超膨胀阶段。哈勃参数\emph{vanishes}在反弹时不是无限增长,而是在超级暴胀结束时达到\emph{finite universal maximum}。这些新的特征导致了一个不可预见的含义:在存在合适的势能的情况下,所有LQC动力学轨迹都被漏斗状地引导到这样的条件,即几乎保证了超过68个e折叠的慢卷膨胀,{没有来自大爆炸前状态的任何输入}。这与广义相对论中的某些结果形成鲜明对比,在广义相对论中,人们认为获得68个或更多e折叠的慢滚的先验概率被因子$e^{-204}$抑制。
2010-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viability of slow-roll inflation in light of the non-zero k_min measured in the CMB power spectrum
慢卷暴胀可以同时解决视界问题并产生接近无标度的波动谱P(k)。这两个过程通过暴胀阶段的开始和持续时间而紧密相连。但最近一项基于普朗克最新发布的研究表明,P(k)有一个硬截止点,k_min > 0,与传统的观点不一致。在这里,我们定量地证明,大多数--也许所有--慢卷通货膨胀模型不能适应这个最低截止。我们表明,小参数“"必须在整个通货膨胀期间,遵守的数据,严重违反慢滚近似> 0.9。具有这样一个指数的模型预测极端的红色光谱指数,与测量值不一致。我们还考虑扩展的基本图片(建议由几个早期的工作者),通过添加一个动力学为主或辐射为主的阶段之前的慢滚膨胀。我们的方法不同于以前发表的治疗主要是因为我们需要这些修改-不仅适合测量的波动谱,但同时也-修复的地平线问题。然而,我们表明,即使这样的措施排除了联合解决的地平线问题和失踪的相关性在大角度。
2020-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universality of the Volume Bound in Slow-Roll Eternal Inflation
最近已经证明,在单场慢卷暴胀中,总体积不可能增长到大于e^(S_dS/2)的倍数而不变为无穷大。在相变到永恒暴胀的时候,这个边界是饱和的,在那里产生无限大体积的概率变成非零。我们表明,约束持有急剧也在任何时空维度,任意高维运营商时,包括在多场膨胀的情况下。与德西特熵的关系和束缚的普遍性加强了更深层次的全息解释的情况。作为一个副产品,我们提供的形式主义,计算通货膨胀后的体积的概率分布的通用多场模型,这可能有助于解决有关人口的真空的景观在慢卷通货膨胀。
2011-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generic slow-roll and non-gaussianity parameters in $f(R)$ theories
本文建立了暴胀慢滚参数$ε$、$η$和$ζ$的\textit{formulae}作为引力$f(R)$理论的Ricci标量$R$的函数。作为例子,我们提出的$ε$,$η$和$ζ$的解析和数值解作为函数的e-折叠$N$的数量在两个重要的情况下:Starobinsky模型和$f(R)$重建的$α$吸引。我们的建议的亮点是重写慢滚参数的$f(R)$,它允许直接找到$n_{\rm s}$,$r$,$α_{\rm s}$和$f^{\text{equil}}_{\text{NL}}$作为$R$本身的功能。我们得到,这两个模型表明一个小的贡献,非高斯参数,这是在很好的协议与目前的观测约束。
2019-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary signatures of single-field models beyond slow-roll
如果早期宇宙的膨胀不接近德西特,那么原始密度扰动在宇宙微波背景上的统计印记就可能与慢卷暴胀中得到的印记大不相同。在本文中,我们研究了所有的单场模型,这是免费的幽灵般的不稳定性的暴胀签名。我们允许一个快速变化的哈勃参数和声速的标量波动,在某种程度上是兼容的一个几乎标度不变的扰动谱,支持当前的宇宙学观测。我们的结果依赖于尺度不变近似,这是不同于标准的慢滚近似。我们得到的标量波动的传播和计算的双谱,保持下一阶校正成正比的光谱指数从1的偏差。这些理论提供了一个明确的例子,当慢滚不是一个很好的近似时,双谱的形状和尺度依赖性是非常重要的。
2012-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Anisotropic Hyperbolic Inflation
本研究通过引入规范场扩展双曲暴胀,发现四类吸引子解,并利用动力学系统方法分析稳定性,揭示标准慢滚暴胀在多标量-规范场场景中的普遍去稳定化。
2021-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Absence of one-loop effects on large scales from small scales in non-slow-roll dynamics
该研究质疑非慢滚动力学下无体积压低的小尺度模式对大尺度功率谱的单圈修正的存在性,证明全导数边界项等看似无关的相互作用项同样会产生此类贡献并发生精确抵消。
2025-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cross-correlation between the curvature perturbations and magnetic fields in pure ultra slow roll inflation
研究纯超慢滚暴胀中通过非共形耦合函数获得尺度不变磁场,并计算曲率扰动与磁场间的三点互相关,检验压缩极限下的一致性条件。
2025-04-02 astro-ph.CO gr-qc 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