Warm natural inflation
在暖暴胀模型中,需要产生暴胀子与辐射的大耗散耦合,而同时,由于辐射修正,暴胀子势的平坦性不稳定。实现这一点而无需微调无关耦合的一种方法是超对称性。在本文中,我们表明,如果暴胀子和其他光场是赝Nambu-Goldstone玻色子,那么辐射修正的潜力被抑制和热修正是小的,只要温度低于对称性破缺标度。在这样的模型中,它是可能的,以满足相反的要求的暴胀子势,这是稳定的辐射校正和产生的大耗散耦合的暴胀子场与其他光场。我们构造了一个暖暴胀模型,给出了对称破缺在大统一尺度下观测到的CMB各向异性振幅和谱指数。
2012-02-15 astro-ph.CO hep-ph
Loosely coupled particles in warm inflation
针对暖暴胀EFT缺乏对能量为~T的UV inflatons的处理,通过在EFT中加入其Boltzmann分布并计算修正,揭示了其对状态方程、引力波等的重要间接影响。
2024-09-26 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter as an Inflationary Relic in Warm Inflation
Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院);Ashoka University(阿肖卡大学);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天体物理中心)
研究表明暖暴胀结束后,强耗散过程迅速减弱,残留的暴胀子凝聚体演化为冷暗物质,其质量由观测暗物质丰度确定为约0.02 MeV。
2026-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravity Waves and Primordial Black Holes in Scalar Warm Little Inflation
在暖暴胀中,暴胀子场与其他光自由度相互作用的耗散自然导致暴胀最后10-20次暴胀中原初光谱的增强。我们研究这种效应的一个变种的温暖的小Inflaton模型,其中的暴胀耦合到轻标量,与四次混沌的潜力。这些在重返大气层时的巨大波动将形成光,蒸发原始黑洞,质量轻于$10^6$ g。但与此同时,它们将充当二阶张量的来源。这种增强在接近膨胀结束时达到最大,这导致引力波(GW)的谱密度在今天的频率$f \sim O(10^3-10^5)$ Hz处达到峰值,并且具有振幅$Ω_{GW} \sim 10^{-10}-10^{-8}$。虽然这个频率范围超出了目前和计划中的GW探测器的范围,但它可能会在未来的高频引力波探测器中达到,这些探测器旨在搜索MHz频率以上的宇宙学随机GW背景。
2021-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal effects on warm chromoinflation
本研究探究耦合非阿贝尔$SU(2)$规范场的赝南部-戈德斯通玻色子暴胀子暖暴胀模型,发现热浴诱导的背景规范场热等离子体质量会扰乱其动力学并驱动至零解。
2025-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Study of warm inflationary models and their parameter estimation from CMB
对宇宙微波背景辐射温度各向异性的观测表明,单项式势暴胀模型与$n_s-r$的允许边界不一致。然而,在\textit{Warm Inflation}的背景下,某些暴胀的单项势是允许的,其中暴胀子与其他场的耦合在\textit{during and after}暴胀阶段都是重要的。在我们的研究中,我们考虑了$λϕ^4$和$λϕ^6$模型的暖膨胀与不同形式的暴胀耗散系数。我们参数化的原始功率谱的模型参数,即暴胀子自耦合,$λ$,和耗散参数,$Q_P$,由于暴胀子的相互作用与其他领域。然后,我们得到这些参数的联合和边际分布进行马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)分析使用{ \tt CosmoMC}数值代码。这些物理参数的估计是必不可少的建模。我们还获得了参数平均值的$n_s$和$r$值,并发现它们与观测界一致,证实了这些简单的模型是描述通货膨胀的可行模型。
2018-12-07 astro-ph.CO hep-ph
Reassessing constant-roll Warm Inflation
本研究在温暴胀框架下探索常滚动力学,推导了满足至少60个e折暴胀、平滑退出及近热平衡的常滚温暴胀条件,发现仅耗散系数为温度函数的温暴胀模型可适配常滚动力学,含暴胀子场依赖的耗散模型则无法维持热平衡。
2024-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Not So Minimal Warm Inflation
Universidad de Granada(格拉纳达大学);Universidade de Coimbra(科英布拉大学)
研究探讨了通过轴子状膨胀子与非阿贝尔规范玻色子耦合的热膨胀机制,分析了观测约束和模型构建限制,指出钟表机制无法生成所需层级,但部分波单位arity界限允许有效描述与观测一致。
2026-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Shapes of non-Gaussianity in warm inflation
最近有人提出,当暴胀子是一个与纯杨-米尔斯耦合的轴子时,闪锌矿加热是实现暖暴胀的一种机制。作为加热的结果,在暴胀子的运动方程中存在摩擦系数$γ\propto T^3$,以及对宇宙学涨落的热贡献。在不知道暴胀子势的情况下,非高斯性是搜索该模型签名的最有前途的方法。在Bastero-Gil、Berera、Moss和Ramos的早期工作的基础上,我们计算了标量三点关联函数,并指出了压缩极限和折叠极限的一些明显特征。作为一种检测策略,我们表明,等边模板和一个新的模板的组合有一个很大的重叠与非高斯形状的范围$0.01 \leqγ/H\leq 1000$,并在此范围内$0.7 <|f_{\rm NL}| < 50$。
2023-02-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Particle creation and warm inflation
在宇宙学暴胀过程中,已经有人提出,与暴胀子耦合的场可以被缓慢滚动的暴胀子激发成准稳定的非真空态。在这种“暖膨胀”的情况下,这可以允许平滑过渡到辐射主导的宇宙,而无需单独的再加热阶段和对慢滚演化的修改,因为热浴通过摩擦对暴胀子产生反作用。为了从第一性原理研究这一问题,我们利用非平衡量子场的2 PI-1/N展开,研究了与暴胀子和N个轻标量玻色子场耦合的标量场的动力学。作为第一步,我们限制自己闵可夫斯基时空,解释暴胀子作为一个依赖于时间的背景,并使用真空初始条件。我们发现,占主导地位的效果是粒子的创建在演化的后期阶段,由于有效的时间依赖的质量。只有在暴胀结束后,能量才进一步转移到光的自由度上,并随后达到平衡。因此,绝热约束,这是假设在大多数研究的温暖的通货膨胀,不满足时,从初始真空状态。
2007-05-01 astro-ph hep-ph hep-th
Toward a magnetic warm inflation scenario
在这项工作中,我们探讨了一个可能的原始磁场可以对暴胀子有效势的影响,作为基础模型的暖暴胀的情况下,基于全球超对称性与新的暴胀型潜力。暴胀子场的衰变方案是辐射产生的两步过程,其中暴胀子耦合到重的中间超场,这些超场又与轻粒子相互作用。在这种情况下,我们认为,这两个部门,重和轻,是带电的,并在强磁场近似的光场工作。我们发现一个分析表达式的单圈有效的潜力,为任意的磁场强度,并表明,磁贡献的趋势是使潜在的平坦的原点附近,保持一个成功的暴胀过程的条件。慢滚参数$ε$的行为支持这一结果。这种磁暖膨胀方案的可行性也得到了磁场对重粒子衰变宽度影响的估计的支持。
2022-08-09 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Warm Inflation with the Cosmic Microwave Background
讨论了当暴胀子方程中的摩擦系数$Γ$与暴胀子场有关时,由暖暴胀引起的标量密度扰动的谱。标量起伏的谱指数依赖于一个新的慢滚参数构造从$Γ$。一个数值积分的扰动方程进行了模型的暖膨胀,并给出了一个很好的适合WMAP数据的模型的参数的合理值。
2004-02-12 astro-ph hep-ph
Minimal Warm Inflation
本文提出一种基于暴胀子与规范玻色子类轴子耦合的最小暖暴胀模型,指出该耦合产生的热摩擦可显著改变暴胀动力学,抑制张量标量比并预测独特非高斯性,同时避免热反作用问题。
2023-09-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Warm Inflation with Pseudo-scalar Couplings
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校)
本文研究了温暖膨胀中伪标量耦合对热浴产生和热摩擦的影响,指出现有模型需要修正以正确计算热浴中非守恒电荷的化学势,从而修改波动-耗散定理。
2026-05-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Viability of warm inflation with standard model interactions
本研究利用精确计算工具WI2easy重新评估含标准模型相互作用的最小温暴胀模型的可行性,验证原结论成立的同时发现其在弱、强耗散区存在显著差异。
2025-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitino cosmology in supersymmetric warm inflation
在超对称的暖暴胀模型中,暴胀子场的耗散运动所产生的辐射浴的高温可能会导致潜在危险的引力子的显着热丰度。虽然以前的讨论这个问题只集中在引力子生产结束时的温暖的通货膨胀,类似于传统的再加热的情况下,我们研究的引力子丰度的完整演变过程中和膨胀后的简单单项潜力,考虑到增强的引力子和可能的高吉诺质量由于超对称性破缺在通货膨胀和平稳过渡到辐射主导的时代。我们发现,一方面,连续的热生产增加的引力子产量,虽然,在另一方面,“冻结”发生在温度远低于先前估计。此外,对于足够强的耗散,这允许亚普朗克暴胀值,较低的辐射温度显着简化并可能解决引力子问题,但通过耗散效应产生重子不对称性。我们的分析也可能与标准的再加热有关,因为振荡的暴胀子也会改变引力子的质量,可能会改变产生的引力子产额。
2013-01-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The importance of being warm (during inflation)
当在暴胀期间通过耗散粒子产生维持温度T> H的辐射浴时,原始曲率扰动的幅度增强,这在暴胀子波动的非平凡统计系综也被维持时特别重要。由于引力模不受耗散动力学的影响,这通常会降低张量与标量的比率,并产生一个修正的暖暴胀相容性关系,以及改变标量谱的倾斜。我们发现,这改变了景观的观测允许的暴胀模型,例如四次混沌潜力是在非常好的协议与普朗克结果的近热暴胀波动,而基本上排除了潜在的真空状态。我们还讨论了其他简单的模型,与普朗克数据在一个可重整模型的温暖的通货膨胀。
2014-04-02 astro-ph.CO hep-ph
Warm Inflection
虽然在超对称和弦论模型中普遍存在,但标量势拐点附近的暴胀情景一般需要对先验无关的超对称破缺效应进行严格的微调。我们表明,这可以显着减轻列入耗散的影响,阻尼暴胀的运动,并产生近热辐射浴。我们专注于慢滚动暴胀直接激发重虚模式,然后衰减到轻自由度的情况下,虽然我们的主要定性结果应适用于其他制度。此外,我们的分析表明,在膨胀过程中保持辐射浴温度高于哈勃速率所需的最小耗散量在很大程度上与势的平坦度无关,尽管它取决于拐点处的场值。然后,我们讨论了这一结果的相关性,以温暖的通货膨胀模型的建设。
2013-01-14 astro-ph.CO hep-ph
Warm baryogenesis
我们表明,重子的不对称性可以产生的耗散效应在温暖的通货膨胀通过一个超对称的两阶段的机制,在那里的暴胀耦合到重介质场,然后通过B和CP违反相互作用衰变成轻的物种。与热GUT重子生成模型相比,膨胀过程中的温度总是低于重质量阈值,同时抑制了对膨胀子势的热修正和量子修正,并产生了危险的GUT遗迹。这自然地给出了一个接近观测值的小重子不对称性,尽管在暴胀之后,随着任何引力子的过剩,参数上更大的值可能会被稀释。此外,这一过程产生重子等曲率扰动范围内的未来实验,使这是一个有吸引力的和可检验的模型大统一理论重子生成。
2012-05-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Spontaneous baryogenesis in warm inflation
我们讨论在暖暴胀的情况下自发重子生成。与标准暴胀模型相比,在暖暴胀模型中,辐射总是存在的,暴胀子必须与辐射直接耦合,并且在暴胀结束时,到后暴胀辐射主导阶段的过渡是平滑的,熵没有显著增加.此外,在暖膨胀期结束后,暴胀子不再相干振荡,而是缓慢滚动。我们表明,由于这些特征的暖膨胀,该方案可以很好地容纳自发重子生成机制,提供的去耦温度$T_{D}$的重子或$B-L$违反相互作用是高于在膨胀的后期阶段的辐射温度。
2003-06-16 astro-ph hep-ph
Warm inflation with a heavy QCD axion
提出首个将 inflaton 直接耦合至 Standard Model 粒子的 warm inflation 模型,重 QCD axion 作为 warm inflaton,通过 Higgs 高能第二极小值恢复 sphaleron heating,并指出未来对撞机实验的发现潜力。
2024-11-14 astro-ph.CO hep-ph
Constant roll warm inflation in high dissipative regime
在这项工作中引入恒滚温膨胀。本文提出了一种新的方法来求解与标量场运动方程耦合的Friedman方程组的精确解,并将其推广到耗散参数为常数$Q=\fracΓ{3H}$的暖暴胀中.本文还研究了热浴中标量场的原始不均匀性的演化。在$Q$和$β=\frac{\ddotϕ}{3Hϕ}$(恒定膨胀率滚转)的范围内,证明了模型的理论预测与观测约束之间的$1σ$一致性。此外,我们简要地调查了可能的增强超视界扰动超越慢滚近似。
2020-07-16 gr-qc hep-ph hep-th
Bulk viscosity impact on the scenario of warm inflation
暴胀子在慢滚过程中衰变为辐射和粒子,这表明它们可能相互作用,后者也可能在暴胀完成之前衰变为子产物。因此,流体不再是完美的,并且必须设置不可忽略的体积粘度。我们将相应的方程写成一个自治系统,研究了其渐近行为和标度解存在的条件,并证明了流体耗散的晚时效应加速了物质的消耗,增加了暴胀的持续时间.
2006-12-20 astro-ph gr-qc hep-ph
General dissipation coefficient in low-temperature warm inflation
在一般粒子物理模型中,暴胀子场与其他玻色子场和费米子场耦合,这些场在暴胀期间获得大质量,并可能衰减到光自由度。这导致耗散效应,改变了膨胀动力学,并可能产生一个近热辐射浴,这样膨胀发生在温暖的环境中,而不是过冷的环境。在这项工作中,我们进行了数值计算,并获得相关的耗散系数在超对称模型的表达式,专注于政权的辐射温度低于重质量阈值。耗散系数接收的贡献,从上壳和壳外自由度,这是占主导地位的小和大的耦合,分别考虑到光场的多重性的衰减。特别是,我们发现,从上壳衰变的贡献,虽然玻尔兹曼抑制,可以远远大于虚模,这是有限的微扰分析的有效性。这一结果为在超对称场论中实现热暴胀提供了新的可能性。
2013-01-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th