Enhanced Preheating after Multi-Field Inflation: On the Importance of being Special
我们讨论了预热后多场膨胀中存在的几个预热物质场,成为轻的附近(但不是在)的暴胀的VEV,在不同的额外的物种点(ESP);这种设置是由暴胀模型,包括粒子生产过程中的通货膨胀,例如捕获的通货膨胀,放牧ESP遇到或调制捕获,等等。虽然退相的暴胀子往往抑制参数共振,我们发现两个新的影响,导致有效的预热:粒子生产在第一次下降(有效的,如果许多预热物质领域存在)和随后的(窄)共振阶段(有效的,如果ESP恰好是在几个不同的距离之一,从暴胀子的VEV)。在第一次入流过程中产生的颗粒物是由许多物种组成的低占有数,而后者是由少数物种组成的高占有数。我们提供了分析描述的两个阶段的情况下,反反应,我们测试数值。我们进一步进行晶格模拟,以研究反反应的影响。我们发现共振是强大的,最有可能的原因暴胀衰变在多领域的陷阱通货膨胀,如果ESP分布密集。
2012-09-14 astro-ph.CO hep-th
Inflationary perturbation spectra at next-to-leading slow-roll order in effective field theory of inflation
暴胀理论的有效场论(EFT)为研究单标量场暴胀模型中未知高能物理的作用提供了一幅基本的图景。对于一般的EFT暴胀,可能的高能量修正简单的慢卷暴胀可以修改宇宙学标量和张量扰动的传播速度和色散关系。随着精确宇宙学时代的到来,预计这些高能修正将变得更加重要,并在未来的精确观测数据分析中必须考虑到。本文利用三阶一致渐近近似方法研究了暴胀EFT的观测预言。我们显式计算了原始功率谱、谱指数、纯量和张量扰动的谱指数的运行以及张量谱和纯量谱之间的比率。这些表达式都写在哈勃流参数和四个新的慢滚参数的流量,并扩大到下一个领先的顺序在慢滚展开,所以他们代表了迄今为止在文献中获得的最准确的结果。四个新的慢滚参数的流动,这产生于四个新的运营商在EFT的作用下的通货膨胀,可以影响原始扰动谱的领先秩序和相应的谱指数在下一个领先秩序。
2019-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
One-loop infrared rescattering by enhanced scalar fluctuations during inflation
本文研究了暴胀期间标量涨落激发引发的单圈红外共振级联效应,提供了曲率微扰红外功率增强的解析结果,并指出该效应显著影响原初黑洞和引力波相关唯象学。
2023-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Adiabatic regularisation of power spectra in $k$-inflation
我们研究帕克等人提出的关于紫外正则化对暴胀功率谱的影响的问题。专注于慢滚$k$ -通货膨胀,我们表明,高达二阶的哈勃和声流参数,绝热正则化的这种模型导致没有差异的功率谱,除了某些情况下,违反近尺度不变的功率谱。此外,扩展到非最小的$k$ -通货膨胀,我们建立了在约旦和爱因斯坦框架的功率谱的绝热正则化的减法项的等价性。
2015-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Adiabatic regularisation of power spectra in nonminimally coupled chaotic inflation
我们研究了绝热正则化对\textit{nonminimally}耦合混沌暴胀中张量和标量扰动功率谱的影响。与\textit{minimally}耦合的一般单场暴胀类似,我们发现减法项被一个指数衰减的因子抑制,该因子与$ e $折叠的数目有关。通过跟随减法项超过水平交叉足够长的时间,正则化功率谱趋向于“裸”功率谱。这项研究证明了在标准计算中使用非正则化(“裸”)功率谱的合理性。
2016-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting slow-roll inflation in nonminimal derivative coupling with potentials
研究了具有指数、二次和四次势的非最小导数耦合(NDC)模型中的慢卷暴胀。我们知道,即使对于陡峭的指数势,这个模型也提供了由引力增强的摩擦引起的增强的慢卷暴胀。在相图中,暴胀吸引子由慢滚方程描述。引入自治形式,暴胀被认为是从鞍点出现,它沿着慢滚方程离开这个不动点。我们明确地表明,如果一个使用的NDC的潜力,慢卷膨胀是更容易实现的比正则耦合具有相同的潜力。
2015-09-03 gr-qc hep-th
Primordial black holes and gravitational waves from non-canonical inflation
原始黑洞(PBH)通常可以通过增强的宇宙学扰动的坍缩在暴胀环境中形成,通过其相关的观测特征为我们提供了进入早期宇宙的途径。在目前的工作中,我们提出了一个新的机制PBH生产的非正则通货膨胀,使用一类陡峭变形的通货膨胀潜力与自然值的非正则指数。特别是,通过要求显着的PBH生产,我们提取的非典型指数的约束。此外,我们发现,我们的方案可以导致小行星质量的PBH的形成,这可以占全部的暗物质,以及生产太阳质量的PBH内的LIGO/VIRGO检测波段。最后,我们发现,由二阶引力相互作用引起的坍缩形成PBH的增强宇宙学扰动可以产生随机引力波背景。非常有趣的是,我们获得了未来GW实验可检测的GW信号,特别是SKA,LISA和BBO。
2023-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Enhanced primordial gravitational waves from a stiff post-inflationary era due to an oscillating inflaton
本文研究暴胀后振荡暴胀子驱动的刚性阶段对原初引力波的增强效应,发现高阶标量势可避免共振碎裂,使引力波信号增强至爱因斯坦望远镜可观测水平,并可用于确定暴胀能标、再加热温度和势能形状。
2024-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum gravitational corrections to the inflationary power spectra in scalar-tensor theories
我们导出了一般单场标量-张量理论的暴胀功率谱的第一个量子引力修正,该理论包括与引力的非最小耦合、非标准标量动力学项和标量场的任意势.我们从惠勒-德威特方程的半经典展开式中得到这些修正,而惠勒-德威特方程又控制着量子引力正则方法中的全量子动力学。我们讨论了这些修正的大小和相关性,以及它们在暴胀光谱观测中的特征签名。我们比较我们的结果进行了类似的计算的最小耦合标量场与正则动力学项,并讨论了量子引力修正的非最小耦合的影响。
2019-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial tensor non-Gaussianities from general single-field inflation with non-Bunch-Davies initial states
结果表明,由于亚视界尺度上微扰之间的相互作用,非Bunch-Davies初态的曲率微扰的原始非高斯性比Bunch-Davies初态的曲率微扰的原始非高斯性得到增强.本文的目的是研究张量非高斯性是否也可以通过相同的机制增强。考虑了暴胀子存在下的一般引力理论,计算了一个张量模和两个标量模的张量自双谱和互双谱,其中张量模的初态为非Bunch-Davies态.与标量自双谱的关键区别在于张量三点函数在平坦的动量三角形处消失。我们指出,交叉双谱可以潜在地增强在非平凡的三角形形状,由于非Bunch-Davies初始状态。
2020-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and Alternatives with Blue Tensor Spectra
我们研究了原初引力波谱的倾斜。通过分析BICEP 2和POLARBEAR数据,显示出蓝色倾斜的暗示。基于此,我们从超早期宇宙学模型中探索了蓝张量谱的可能性,包括零能条件违反暴胀、一般初始条件暴胀、弦气体宇宙学等。对于最简单的G-暴胀,蓝张量谱也蕴含着蓝标量谱。一般来说,具有蓝色张量谱的暴胀模型具有很大的非高斯性。另一方面,弦气体宇宙学预言了具有高高斯涨落的蓝色张量谱。如果进一步的实验确实证实了蓝色张量谱,那么非高斯性就成为区分暴胀和替代性的一个检验。
2014-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The challenge for single field inflation with BICEP2 result
通过BICEP 2协作的B模式功率谱的检测约束透镜- $Λ$ CDM模型的张量-标量比$r=0.20^{+0.07}_{-0.05}$。这个大值与{ \em Planck}结果的一致性需要大量运行光谱指数。张量标量比的大值和谱指数的运行对单场暴胀提出了挑战。对于混沌暴胀,张量标量比越大,谱指数的游程越小。对于自然暴胀,谱指数的运行绝对值有一个上限。
2014-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Inflation with vector fields revisited: non-Gaussianities
Nanchang University(南昌大学)
通过参数h(矢量动能与标量场动能之比)组织动力学,研究动能耦合矢量场暴胀的双谱,发现强矢量区域(h>>1)中熵扰动变重可积出,剩余曲率模式具有虚声速并在视界外瞬态增长,双谱呈现h^2和h标度的扁平增强信号及h标度的局域投影,从而在完全各向同性背景下区分矢量支持的暴胀动力学。
2026-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB constraints on monodromy inflation at strong coupling
我们对强耦合下的场论单值暴胀进行了彻底的数值检验。我们使用高斯似然进行MCMC分析,使用谱指数和张量标量比的CMB约束拟合多参数模型。我们表明,唯一积极的威尔逊系数的模型被排除。如果有系数可以采取两个符号,可以有一个取消的条款,取消的潜力,并允许一个满足当前的数据,并预测与强约束的张量标量比。场论单值模型自然地被增强,以包括通过真空能量隔离(VES)来抵消对真空能量的辐射校正的机制。虽然他们包括一个更大的参数空间,我们发现,一个类似的数值检验产生VES增强模型的贝叶斯证据没有显着变化,自然的考虑,使他们更有吸引力的理论角度来看。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Decoupling of large-scale, adiabatic inflationary perturbations from enhanced small-scale modes at one-loop
Queen Mary University of London(伦敦大学玛丽女王学院);University of Portsmouth(朴茨茅斯大学);University of Sussex(萨塞克斯大学)
本文研究了大规模绝热膨胀扰动与增强小尺度模式在一级循环中的解耦问题,采用δN公式和单独宇宙方法,发现反作用源于非线性或初始条件修正,且结果具有尺度不变性。
2026-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tilted non-spatially-flat inflation
我们构建非线性暴胀子势能密度,描述不一定非常缓慢滚动封闭和开放的通货膨胀模型,并计算倾斜的原始空间不均匀性功率谱,遵循这些模型中的通货膨胀期间的量子力学波动。早期的非平坦暴胀模型功率谱计算假设暴胀子势能密度具有线性斜率,导致暴胀过程中非常缓慢的滚动和不倾斜的功率谱。这些新的倾斜功率谱不同于那些以前被用来研究非平坦宇宙学模型中的宇宙学数据。
2022-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency Relations for Large Field Inflation
给出了具有单项势的混沌暴胀与自然暴胀和山顶暴胀的一致性关系,其中包含了标量谱指数$n_s$、张量标量比$r$和谱指数$α$的运行.用$O(10^{-3})$对$α$的度量以及对$n_s$度量的改进可以区分单项模型和自然/山顶膨胀模型。文中还给出了一般大场模型的一致性区域。
2014-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on the Reheating Parameters after Gauss-Bonnet Inflation from the Primordial Gravitational Waves
研究了高斯-邦纳项对暴胀引力波能谱的影响。根据暴胀模型对张量功率谱的预测,将暴胀模型分为红倾($n_T<0$)和蓝倾($n_T>0$)两类,并分别计算了每类暴胀模型的引力波能谱。我们发现,引力波谱增强依赖于模型参数,如果预测的暴胀张量谱有一个蓝色的倾斜,而它们被抑制的光谱有一个红色的倾斜。此外,我们还利用引力波谱分析了再加热参数,包括温度、状态方程参数和$e$折叠数。我们的结果意味着,高斯-邦纳项起着重要的作用,不仅在通货膨胀,而且在再加热过程中,无论是瞬时的或持续一定数量的$e$折叠,直到它热化,并最终完成。
2018-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Solving the Tension between High-Scale Inflation and Axion Isocurvature Perturbations
BICEP 2实验确定了膨胀期间的哈勃参数约为$10^{14}$ GeV。如果Peccei-Quinn(PQ)对称性在暴胀期间和之后保持破缺,那么如此高的暴胀尺度与QCD轴子暗物质处于紧张状态,因为会产生太大的轴子等曲率扰动。如果轴子在膨胀过程中获得足够大的质量,那么轴子等曲率扰动可以被抑制。我们表明,这是实现的,如果PQ对称性被明确打破了离散对称性,如果打破是在通货膨胀期间增强。我们还表明,即使在膨胀后PQ对称性自发破缺,这种暂时增强的PQ对称性破缺放松了对轴子衰变常数的约束。
2014-08-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Simple Single Field Inflation Models and the Running of Spectral Index
BICEP 2实验在$7σ$水平上排除了张量标量比$r=0$,证实了原初引力波的存在.这个大的$r$值与{ \em Planck}数据的一致性需要标量光谱指数的大的负运行$n'_s$。本文提出了两类具有简单势的单场暴胀模型,研究了模型与BICEP 2和{ \em Planck}观测一致的可能性.本文提出的一种模型在超重力模型建立中得以实现。这些模型不能提供所需的$n'_s$,即使两者都可以拟合张量标量比和谱指数。
2014-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-minimal derivative couplings and inflation in supergravity
在这篇文章中,我们动机和审查的嵌入引力增强摩擦机制在超引力。非常有趣的特征是,利用这种机制的暴胀模型在更宽的参数值范围内驱动暴胀,并预测张量标量比的较低值。
2015-04-26 gr-qc hep-th
Cosmic inflation as a renormalization-group flow: the running of power spectra in quantum gravity
我们研究了暴胀宇宙学中功率谱从de Sitter不动点出发的重整化群流。贝塔函数由背景度量的方程提供。标量和张量涨落的谱服从RG演化方程,在超视界极限反常维数为零。通过根据前导和次前导日志组织微扰展开,我们计算谱指数、它们的游程、游程的游程等,到具有伪子的量子引力中的次前导对数顺序(即,理论$R+R^{2}+C^{2}$与用于$C^{2}$的假处方/投影)。我们表明,这些数量的光谱在一个普遍的方式。我们还计算了$r=-8n_{T}$关系的第一个修正,并提供了一些量子引力的预测,希望在不久的将来可以测试。
2021-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Running of scalar spectral index in multi-field inflation
我们计算了一般多场慢卷暴胀中标量谱指数的变化。通过在视界穿越时刻引入明确的动量依赖关系,我们可以直接找到运行。同时,我们可以区分准de Sitter背景和超视界演化的场涨落的贡献。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
K-inflationary Power Spectra at Second Order
在暴胀模型中,k-暴胀代表了最普遍的单场框架,它可以与曲率扰动和变化的声速的有效二次作用相关联。来自普朗克卫星和小尺度宇宙微波背景(CMB)实验等高精度宇宙学数据的输入要求暴胀预测更准确。在这项工作中,我们第一次计算的次到次到领先的阶标量和张量的原始功率谱的k-膨胀需要,以获得强大的约束的膨胀理论。所用的方法是一致近似与二阶展开的哈勃和声音流函数。我们的结果在各种限制中进行了检查,在这些限制中,它减少到已知的情况。
2013-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational tests of inflation with a field derivative coupling to gravity
场动力学与爱因斯坦张量的耦合导致了暴胀过程中引力增强的摩擦,即使是具有理论上自然模型参数的陡峭势能也可以驱动宇宙加速。在这种非最小的衍生物耦合的存在下,我们将观测约束的一些代表性的通货膨胀模型,如混沌通货膨胀,通货膨胀与指数潜力,自然通货膨胀,混合通货膨胀。我们发现,大多数的模型可以兼容目前的观测数据,主要是由于抑制张量标量比。
2012-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Power spectra and spectral indices of $k$-inflation: high-order corrections
$k$ -暴胀表示最普遍的单场暴胀,其中扰动通常服从具有随时间变化的声速的运动方程。本文利用高阶一致渐近近似方法研究了$k$ -暴胀的观测预言。我们明确地计算慢滚表达式的功率谱,谱指数,和运行的谱指数的标量和张量扰动。这些表达式都是根据哈勃和声速流动参数编写的。结果表明,通过对一阶一致渐近近似进行高阶修正,改进了以往的一阶一致渐近近似结果.此外,我们还将所得结果与其它近似方法(包括格林函数法、WKB近似法和改进的WKB近似法)的结果进行了比较,并找出了相对误差。
2014-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tensor bispectrum mediated by an excited scalar field during inflation
本文计算了暴胀期间激发标量场介导的张量双谱,发现其在压缩构型中达到峰值,并指出测量该双谱可区分暴胀期间与暴胀后产生的随机引力波背景。
2024-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity from Axion-Gauge Fields Interactions during Inflation
本文研究了一个包含与SU(2)规范场耦合的轴子的暴胀模型中的标量-张量-张量非高斯信号。在这种设置中,度规涨落的来源是已经在线性水平上的规范场,提供了增强的手征引力波谱。同样的机制在产生三点函数的振幅时起作用,它在参数上大于标准的单场暴胀。
2018-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Correlated primordial spectra in effective theory of inflation
基于有效场论暴胀理论,我们导出了Goldstone模下原初曲率微扰的功率谱和双谱之间的直接相关关系.我们展示了普朗克合作提出的参数化特征模型的相关双谱的例子。我们还讨论了功率谱和双谱之间的一致性关系和我们的显式相关性的有效性。
2017-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Simple emergent power spectra from complex inflationary physics
利用非平衡随机矩阵理论构造了$N_f$与标量场相互作用的随机标量势系综,并利用它们研究了小场暴胀过程中观测量的产生.对于$N_f={\cal O}({\rm few})$,这些特征明显的标量势产生高度非线性的功率谱,与观测结果不一致。对于$N_f\gg 1$,扰动的超视界演化一般是实质性的,但功率谱大大简化,变得更具预测性,大多数实现都很好地近似于线性功率谱。这提供了一个原理性的证据,证明复杂的暴胀物理可以产生简单的涌现功率谱。我们解释了如何这些结果可以理解的随机矩阵理论的大$N_f$的普遍性。
2016-10-04 astro-ph.CO hep-th
Inflation in a viscous fluid model
我们探索暴胀宇宙的流体描述。特别是,我们调查的流体模型中的状态方程(EoS)的流体包括体积粘度。我们发现暴胀宇宙学的三个观测量:曲率扰动的谱指数、密度扰动的张量标量比和谱指数的运行,与最近的Planck结果是一致的。我们还重建了明确的EoS流体的光谱指数的曲率扰动兼容的普朗克分析。在重建的流体模型中,密度扰动的张量与标量之比可以满足从普朗克卫星得到的约束。光谱指数的运行可以解释普朗克数据。此外,它表明,在重建的模型中的流体,可以实现优雅的出口从膨胀。此外,我们证明了奇异暴胀可以发生在流体模型。此外,我们证明了暴胀的流体描述可以等价于暴胀的标量场理论的描述。
2015-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Einstein-singleton theory and its power spectra in de Sitter inflation
我们研究了de Sitter暴胀过程中的Einstein-singleton理论,因为它提供了一种简并的四阶标量理论。通过求解de Sitter时空中的退化四阶标量方程,得到了用指数积分函数表示的精确解。此外,我们还发现它的功率谱在超视界极限处负向上吹,而在亚视界极限处负标度不变。这表明,爱因斯坦单粒子理论包含了幽灵不稳定性,因此,它不适合发展一个慢卷暴胀模型。
2016-06-02 gr-qc hep-th
Non-Gaussian Enhancements of Galactic Halo Correlations in Quasi-Single Field Inflation
我们考虑一个准单场暴胀模型,其中暴胀子与一个称为等曲率子的大质量标量场相互作用。由于暴胀子背景打破了时间平移不变性,这些相互作用引起暴胀子和等曲率子之间的动力学混合,其由常数$μ$参数化。在$μ$和等曲率子$m$的质量都比$H$小得多的情况下,我们导出了曲率扰动二点、三点、四点、五点和六点函数的解析公式.在以前的工作中,已经注意到,当$m/H$和$μ/H$很小时,由准单场膨胀预测的非高斯性引起有偏物体的功率谱的长波长增强(例如,星系晕)。我们回顾了这个计算,并计算了类似的增强贡献的双谱偏置对象。我们确定这些增强项大于高斯项的尺度。我们还确定了这些增强部分对有偏见对象的$n$点函数的缩放。
2017-11-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Uncovering the History of Cosmic Inflation from Anomalies in Cosmic Microwave Background Spectra
我们提出了一个暴胀的原始特征模型,它可以解释目前测量的宇宙微波背景(CMB)各向异性谱中的大尺度和小尺度异常,揭示了宇宙在其原始时代的一段冒险历史。虽然该模型目前是统计上无法区分的标准模型,我们表明,未来的观测,如西蒙斯天文台和LiteBIRD将相互补充,在区分模型的差异,由于其准确的E模式偏振测量,和PICO任务,如果资助,可以把严格的限制所有的特性。该模型预测了一个经典的原始标准时钟信号,它也可以用来区分暴胀和替代方案在一个模型独立的方式。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The holographic space-time model of inflation and its predictions for the CMB primordial spectra
本文基于模哈密顿量涨落关系推广,计算HST暴胀模型原初标量与张量功率谱的精确归一化,表明其无跨普朗克问题且预测与现有CMB数据及张量-标量比观测相符。
2025-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Statistical Anisotropies in Gravitational Waves in Solid Inflation
固体膨胀可以支持长时间的各向异性膨胀。我们计算了各向异性固体暴胀中标量和张量功率谱的统计各向异性及其互相关。张量-标量互相关既可以是正的也可以是负的,与张量自相关相比,它对CMB图中TT和TB谱的统计各向异性的影响更为显著。张量功率谱包含来自四极和八极角模式的潜在可比贡献,这不同于标量、互相关或标量双谱的功率谱,其中四极型统计各向异性在八极上占主导地位。
2014-05-16 astro-ph.CO hep-th
Inflationary spectra in generalized gravity: Unified forms
本文以统一的形式给出了广义引力理论中标量型和张量型宇宙学扰动的经典演化和量子产生过程。导出了这两类结构在广义慢卷暴胀过程中的最终谱的精确形式。广义引力的结果是由两个额外的参数,这是重力和场之间的耦合,和非最小耦合的动力学部分的字段。我们的一般结果包括广泛研究的引力理论和通货膨胀模型的特殊情况下,并显示如何众所周知的一致性关系和频谱在普通爱因斯坦引力通货膨胀模型的广义性质的引力理论的影响。
2001-09-11 astro-ph gr-qc hep-th
Inflation in models with Conformally Coupled Scalar fields: An application to the Noncommutative Spectral Action
慢卷暴胀是在暴胀子场与里奇标量共形耦合的理论中研究的。特别是,在非对易谱作用的背景下,希格斯场膨胀的情况下进行了分析。结果表明,虽然希格斯势可以导致慢滚条件得到满足,一旦运行的自耦合在两个循环被包括在内,从CMB数据施加的约束,使这种情况下的预测与顶夸克质量的测量值不兼容。我们还分析了一个额外的共形耦合的无质量标量场,这是自然产生的非对易几何的背景下,暴胀的情况下的作用。
2010-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spectral Index and Non-Gaussianity in Supersymmetric Hybrid Inflation
考虑了具有两个暴胀子场的超对称混合暴胀模型。暴胀过程中的超势由W=(κS+κ' S')M^2支配,其中S,S'是携带相同U(1)_R电荷的暴胀子,κ,κ'是无量纲耦合,M(\sim 10^{15-16} GeV)是与对称性破缺标度相关的量纲参数。一个质量轻的本征态驱动暴胀,而另一个质量较重的本征态则粘在原点上。对于标量谱指数n_s \approx 0.96(WMAP 7的中心值),较轻的暴胀子质量的微小性可以通过超重力修正的比值κ '/κ来控制。我们还讨论了在这种情况下出现双场暴胀和大非高斯性的可能性。
2012-02-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On Non-Gaussianities in Multi-Field Inflation (N fields): Bi- and Tri-spectra beyond Slow-Roll
我们计算的非线性参数的解析表达式表征的双和三频谱的原始曲率扰动在早期宇宙的暴胀时代由任意数量的字段驱动。我们既不假设慢滚,也不假设可分离的势;相反,为了计算非高斯性,我们假设可分离的哈勃参数。我们应用的形式主义,一个确切的可解的玩具模型,并显示在何种条件下产生可观的大非高斯性。
2011-11-03 astro-ph.CO hep-th
Observational constraints on inflation with the nonlinear sigma fields in light of Plank 2015
研究了具有$SO(3)$对称性的非线性σ场的暴胀模型.在保持均匀各向同性背景时空的前提下,非线性σ场的背景解与空间坐标成线性关系。我们计算了可观测的量,包括标量和张量模的功率谱,谱指数,张量与标量比,以及谱指数的运行,然后用普朗克2015年的观测数据约束我们的模型。
2015-12-16 gr-qc hep-th
Renormalization of the primordial inflationary power spectra
本文通过规范不变分析计算重整化后的标量与张量功率谱,证明标准超视界预言是晚期吸引子且始终紫外有限,并不受暴胀后状态方程影响。
2024-08-03 gr-qc hep-ph hep-th
Ambiguity in running spectral index with an extra light field during inflation
在暴胀开始时,可能会有额外的动态标量场,它们将在暴胀结束前很快消失(变为静态)。在多场暴胀的情况下,这些额外的自由度可能会改变曲率扰动的原始谱的时间依赖性。有可能去除在$N_e\sim 60$之前引入额外数量的e-折叠的这样的场,然而由于Lyth界限,这样的额外e-折叠可能使trans-Planckian问题更糟。我们表明,这种额外的标量场可以改变运行的光谱指数,使校正的$\pm 0.01$没有增加显着的贡献的光谱指数。对谱指数(和振幅)的校正在考虑校正谱的全局行为时可能是重要的,尽管在枢轴尺度上估计谱及其谱指数时可以忽略它们。光谱指数运行中的模糊性,可能是由于这样的领域,可以用来消除BICEP 2和普朗克实验之间的紧张关系。
2015-01-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Running Spectral Index from Large-field Inflation with Modulations Revisited
我们重新审视调制的大场膨胀模型,根据最近发现的原始B模式极化的BICEP2实验,其中,当结合普朗克+ WP + highL数据,给出了一个强烈的暗示,在小尺度的CMB温度波动的额外抑制。这样的抑制可以解释由一个运行的光谱指数。事实上,本文的两位作者(TK和FT)指出,张量模扰动和谱指数的大规模运行的存在是具有调制的大暴胀模型的自然结果。我们发现,这也适用于最近提出的多自然暴胀,其中暴胀子的潜力由多个正弦函数,因此调制是一个内置的功能。
2014-06-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the running of the spectral index to all orders: a new model dependent approach to constrain inflationary models
在传统的模型无关方法中,原始扰动的功率谱由谱指数、谱指数的运行、运行的运行和张量标量比等自由参数来表征。在这项工作中,我们表明,至少对于简单的暴胀势,人们可以找到原始的标量和张量功率谱,正是通过重新计算所有的运行条款。在这种依赖于模型的方法中,我们扩展了关于主尺度的功率谱,找到了一些单场暴胀模型的e-折叠数的函数的系列项。有趣的是,对于这里研究的可行模型,可以对所有项求和并评估功率谱的确切形式。这反过来又给出了更准确的参数化的具体模型在这项工作中研究。最后将我们的结果与最近的宇宙微波背景数据进行了比较,发现我们的新功率谱与数据符合得很好。
2016-04-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Second-order corrections to slow-roll inflation in the brane cosmology
我们计算的功率谱,谱指数,和运行频谱指数的RS-II膜膨胀在高能量区使用慢卷展开。存在若干修改。作为一个例子,我们采取幂律通货膨胀通过选择一个逆幂律势。与标准暴胀相比,功率谱得到增强,谱指数得到抑制,而运行谱指数和标准暴胀一样变为零。然而,由于二阶修正相当小,这些不能起到区分标准和膜暴胀的作用。
2004-05-24 hep-th
Effect of Pre-inflation Conditions on Scalar and Tensor Perturbations in Inflation
研究了暴胀中的初始条件对标量和张量扰动的影响。导出了暴胀中任意初始条件下引力波和曲率扰动的功率谱公式,计算了标量扰动与张量扰动之比和谱指数。将该公式应用于几个简化的前暴胀宇宙学模型,研究了两种匹配条件下比值和谱指数的差异。此外,还导出了当前引力波的功率谱。初步表明,拟议的配方是一个给定的通货膨胀前模型的适当性的可能测试。
2003-07-24 hep-th
Brane-world inflation: slow-roll corrections to the spectral index
我们在一个五维非紧致体时空中,对四维标量场驱动的暴胀所引起的原始密度扰动的慢滚修正进行了量化。虽然经典膜世界解和标准四维解之间的差异在早期很大,但量子涨落产生的扰动在后期的振幅变化在慢滚参数中是一阶的,导致对光谱指数的二阶慢滚修正。这证实了文献中以前的工作正确地给出了前导阶效应。
2007-09-03 astro-ph gr-qc hep-th
The Primordial Black Hole Formation from Single-Field Inflation is Not Ruled Out
在早期宇宙中形成原始黑洞的标准方案是基于单场膨胀中的超慢滚动阶段,此时短尺度模式的振幅与CMB平台相比有所增强。基于一般的参数,我们表明,从短模式的大规模线性功率谱的环路修正是小的,并得出结论,该方案不排除。
2023-01-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Impact of other scalar fields on oscillons after hilltop inflation
振荡是空间局部化的和相对稳定的场波动,在适当的条件下可以在膨胀后形成。为了重新加热宇宙,在暴胀后控制能量密度的场必须与其他自由度耦合,最终产生今天宇宙中存在的物质粒子。在这项研究中,我们使用2+1维的晶格模拟来研究这种耦合如何影响光子的形成和稳定性。我们专注于山顶暴胀,我们最近表明,山交叉的pronons一般形式的模型,并考虑耦合到一个额外的标量场,根据耦合参数的值,可以得到共振增强的非均匀暴胀场。我们发现三种情况是可以实现的:在没有参量共振的情况下,附加的标量场对声子没有影响。对于另一个标量场的快速而强的参量共振,光子被强烈抑制。另一方面,对于延迟参数谐振,振荡会印记在另一个标量场上,并且与单场振荡相比,它们的稳定性甚至得到增强。
2016-04-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on the spectral index for the inflation models in string landscape
我们推测,在场空间中具有trans-Planckian漂移的暴胀模型应该在沼泽地中。我们在几个例子中检验了这个猜想,并研究了慢卷暴胀模型在暴胀期间暴胀子的变化小于普朗克尺度$M_p$的弦景观的谱指数的约束。一个红色的原始功率谱上的光谱指数的下限是优选的。张量标量比和运行都可以忽略。
2007-08-14 astro-ph hep-th
Folded Inflation, Primordial Tensors, and the Running of the Scalar Spectral Index
我讨论折叠暴胀,暴胀模型嵌入在一个多维标量势,如弦景观。在折叠暴胀期间,场点沿着在势中转过几个角的路径演化。折叠暴胀可以导致相对较大的张量对宇宙微波背景的贡献,同时保持所有场小于普朗克尺度。我猜想,如果折叠膨胀产生一个显着的原始张量振幅,这将一般与非平凡的尺度依赖的原始标量扰动谱。
2005-01-06 astro-ph hep-ph hep-th
Tensor Spectra Templates for Axion-Gauge Fields Dynamics during Inflation
如果$SU(2)$规范场与一个轴子耦合,那么在暴胀过程中,它们可以产生大的引力波,而轴子可以是暴胀子,也可以是旁观者场。产生的张量功率谱$\mathcal{P}_h$的形状取决于轴子势的形式。我们推导出解析表达式,并提供了一般的模板$\mathcal{P}_h$为各种类型的观众轴子潜力。此外,我们探讨了可探测性的振荡功能,这是目前在$\mathcal{P}_h$的情况下,轴子monodromy模型,未来可能的CMB B模式偏振观测。
2019-02-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th