Pre-inflationary primordial perturbations
宇宙微波背景涨落中的大尺度功率亏损可能与前暴胀、反弹或慢卷暴胀之前的超级暴胀阶段的物理学有关，这可以提供暴胀的无奇异实现。我们研究了这种前暴胀演化中的原始扰动，它通常可能由具有不同背景动力学的多个阶段组成，并给出了递归Bogoliubov系数的原始扰动功率谱的普适公式。我们还将我们的公式应用到相应的情况下，并显示了大规模的功率抑制的强度是如何影响的前暴胀物理。
2015-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy from primordial inflationary quantum fluctuations
我们表明，目前的宇宙加速可以解释为一个几乎无质量的标量场经历量子涨落在原始的通货膨胀。假设它的质量不超过今天的哈勃参数，这个场在宇宙学时代已经被冻结，直到最近才开始主宰宇宙。通过使用超新星的数据，完成从星系调查和宇宙微波背景各向异性的重子声振荡，我们推断的原始暴胀的能量尺度约为几个TeV，这意味着可以忽略不计的张量标量比的原始波动。此外，我们的模型表明，通货膨胀持续了极长的时间。因此，暗能量可能是宇宙暴胀的自然结果，接近于电弱能量标度。
2010-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from an inflationary potential valley
本研究提出一个具有局部极小值的玩具暴胀模型，通过增强曲率扰动高效产生原初黑洞，其质量窗口$10^{16}$--$10^{20}$克可构成全部暗物质。
2023-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes in Induced Gravity Inflationary Models with Two Scalar Fields
本研究提出含诱导引力项的双标量场暴胀模型，经度规共形变换得到手征宇宙学模型，验证其符合观测数据且可用于原初黑洞形成，估算显示原初黑洞可作为暗物质候选体。
2024-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Direct Detection of Primordial Gravitational Waves in a BSI Inflationary Model
我们调查的可能性，直接检测未来的空间干涉仪的随机引力波（GW）的背景下产生的暴胀阶段在一类可行的$Λ$ CDM BSI模型。在$10^{-3}$ Hz附近的频率，发现最大值$Ω_{gw}(ν)\sim 3\times 10^{-15}$，与单场慢卷暴胀模型相比，改进了大约一个数量级。这大概不足以在不久的将来进行调查。
1999-06-17 astro-ph gr-qc hep-ph
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
$f(R)$-Gravity Generated Post-inflationary Eras and their Effect on Primordial Gravitational Waves
在这项工作中，我们将考虑一个几何产生的后暴胀时代对原始引力波能谱的影响。具体地说，我们将考虑一个后暴胀常数状态方程时代，产生的协同效应的$f(R)$重力和辐射和物质完美的流体。我们将研究两种有趣的情况，一种是状态方程参数$w=-1/3$，在这种情况下，宇宙既不加速也不减速，另一种是$w=0$，因此是一个早期的物质支配时代。为了评价与引力波能谱计算有关的暴胀观测指标，我们还考虑了常数状态方程参数era对$e$ -折叠数的影响。在$w=-1/3$和$w=0$两种情况下，原初引力波的能谱都被放大，但对于$w=0$情况，这种效应更强。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pre-Inflationary Bounce Effects on Primordial Gravitational Waves of $f(R)$ Gravity
在这项工作中，我们将研究一个可能的前暴胀的情况下，我们的宇宙和这可能是如何实现的$f(R)$引力。具体地说，我们将介绍一种情况，在这种情况下，宇宙在前暴胀时代收缩，直到达到最小幅度，随后膨胀，慢慢进入一个缓慢的准德西特暴胀时代。这种暴胀前的反弹避免了宇宙奇点，并且在准德西特暴胀阶段之前和之后的时代，近似满足弦论激发的标度因子对偶性$a(t)=a^{-1}(-t)$。我们研究了$f(R)$的哪些近似形式可以实现这样一个非奇异的前暴胀情形，其准de Sitter补丁由$R^2$引力描述，从而保证了从暴胀中退出.此外，由于在弦论中，大爆炸前的情景会导致引力波能谱的整体放大，我们详细研究了产生暴胀前非奇异反弹的$f(R)$引力的这一观点。正如我们所展示的，在$f(R)$引力情况下，原始引力波背景的能谱也被放大，但是缺点是放大太小而不能被未来的高频干涉仪检测到。因此，我们得出结论，在单标量场理论的情况下，$f(R)$引力不能产生可检测的随机引力波和标量和高阶曲率项的协同理论可能是必要的。
2021-12-05 gr-qc hep-th
Primordial gravitational waves in inflationary braneworld
在Randall-Sundrum膜世界模型中研究了暴胀产生的原初引力波。利用一个连接两个de Sitter膜的玩具模型，研究了暴胀过程中哈勃参数的微小变化的影响。我们分析了由初始Kaluza-Klein模和零模真空涨落产生的末态零模引力子的功率谱。结果表明，在低能量下，涨落的振幅与四维涨落的振幅一致，而在高能量下，由于零模的归一化因子，涨落的振幅有所增强。我们表明，五维频谱可以很好地近似通过应用一个简单的映射到四维波动幅度。
2003-11-21 gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities in single field inflationary models with non-trivial initial states
我们计算的非高斯性，出现在单场，慢卷暴胀模型所产生的任意均匀的初始状态，以及subleading贡献的功率谱。非Bunch-Davies真空初始状态可以出现，如果过渡到单场，慢卷膨胀阶段只发生在可观测模式离开视界之前不久。它们也可以产生于新的高能物理，这些高能物理已经被整合出来了。我们的一般结果的双谱表现出几个功能，以前看到的特殊情况下。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Perturbations Including Second-Order Derivatives of the Inflationary Potential
针对暴胀宇宙学中暴胀势形式未知的问题，本研究计算暴胀势的二阶效应并关联原初扰动公式，发现该效应可约束暴胀势参数，且暴胀足够久时势的微小偏差会引发扰动谱的显著差异。
2024-10-30 gr-qc
Renormalization-group improved inflationary scenarios
研究了在量子场模型的Higgs扇区中构造重整化群改进势的暴胀方案的可能性。考虑到对重整化群势的量子修正，它是微扰理论所有主要对数的总和，对于成功实现暴胀情景是必不可少的，具有非常合理的参数值。由此得到的标量电动力学暴胀方案被认为是在最近的观测数据很好的协议。
2016-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generation of large-scale magnetic fields, non-Gaussianity, and primordial gravitational waves in inflationary cosmology
在IIB型弦论的背景下，探讨了暴胀宇宙学中大尺度磁场的产生，特别是在一种由跑道暴胀激发的模暴胀中。在该模型中，超荷电磁场的共形不变性被打破，这是由于标量场和赝标量场耦合到超荷电磁场。首先评估了以下三个宇宙学可观测量：哈勃视界尺度上的当前磁场强度，它远小于反反应问题的上限，由于大质量规范场的存在而导致的曲率扰动的局部非高斯性，以及张量与标量比。结果表明，得到的局域非高斯性和张量标量比与普朗克数据是一致的。
2014-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Off-equilibrium dynamics of the primordial perturbations in the inflationary universe: the O(N) model
以O（N）模型为例，研究暴胀子的自相互作用对原始扰动动力学的影响。在考虑相互作用时，必须采用自洽的非平衡态形式来研究暴胀背景场的演化及其涨落与反作用的关系。在Hartree分解框架内，我们证明了O（N）模型在非平衡过程之后至少有两个可观测的剩余：原始密度扰动的运行谱指数和相空间中扰动模之间的相关性.我们发现谱指数的运行完全取决于能量从暴胀背景场通过粒子产生过程转移到其波动的速率以及背景场本身的动力学。此外，由于非平衡演化，场涨落的幅度与尺度有关。因此，波动的尺度依赖性产生能量密度扰动的相空间模式之间的相关性，而在每个Hartree模式的波动的一点函数仍然是高斯。更重要的是，原始扰动的模-模相关性取决于自相互作用的动力学{ \it以及}暴胀的初始条件。因此，我们建议，运行的频谱指数和相空间模式之间的相关性将是两个可观察到的化石，以探索通货膨胀的时代，甚至超越。
2004-03-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 1. Primordial Theory & Optimal Estimators
本文分析了CMB温度和偏振四点函数以搜寻多种暴胀物理现象，提出十三个准最优估计器以直接估计原初模板幅度，为利用Planck数据约束暴胀模型及宇宙对撞机物理提供了基础。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Inflationary Origins of Primordial Black Holes with LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a data
Tsinghua University（清华大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）
本研究利用LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a数据约束两种暴胀机制产生的原初黑洞，未发现证据，但设定了95%置信上限，证明随机引力波观测是探测小尺度暴胀物理和PBH形成的强大互补手段。
2026-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of a Pre-inflationary de Sitter Bounce on the Primordial Gravitational Waves in $f(R)$ Gravity Theories
在这项工作中，我们研究了暴胀前的德西特反弹对原始引力波能谱的影响。具体地说，我们假设宇宙是由几个演化补丁描述的，开始于de Sitter前暴胀反弹，随后是准de Sitter慢卷暴胀时代，随后是常数状态方程参数异常再加热时代，随后是辐射和物质支配时代和后期加速时代。真空$f(R)$引力可以实现反弹和暴胀时代，$f(R)$引力和完美物质流体的协同作用可以实现异常再加热和晚期加速时代。使用众所周知的重建技术，我们发现，除了从物质和辐射的统治时代，这是实现相应的物质流体的$f(R)$重力可以实现每个演化补丁。相应地，我们计算了原始德西特反弹的阻尼因子，正如我们所展示的，与没有反弹的情况相比，信号只能被一个引力波未来的实验检测到。我们详细讨论了我们的结果的后果和未来的前景。
2022-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Bayesian analysis of inflationary primordial spectrum models using Planck data
目前可获得的CMB数据表明，在大角度尺度（l < 40）下，CMB温度波动值非常低。最小LCDM模型无法解释这种能量的缺乏，文献中探讨的解决这个问题的可能机制之一是早期宇宙物理激发的原始功率谱（PPS）中存在的特征。本文利用普朗克合作组最新的宇宙微波背景（CMB）数据，采用贝叶斯模型比较的方法分析了一组截止暴胀PPS模型。我们的研究结果表明，标准的幂律参数化是首选的所有模型中考虑的分析，这激发了寻找替代的解释所观察到的缺乏权力的CMB各向异性谱。
2017-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Gravitational Waves as a probe of the unknown post-inflationary primordial Universe
International School for Advanced Studies (SISSA)（国际高等研究院）；Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究所）；University of Nottingham（诺丁汉大学）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)（大学间天文学与天体物理中心）
该研究探讨暴胀后宇宙状态方程存在多次急剧转变的可能性，计算对应暴胀引力波谱能量密度，确定了不违反现有约束且能被未来引力波探测器探测到的参数空间区域。
2025-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes formation in inflationary $F(R)$ models with scalar fields
Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学索博列夫核物理研究所）
研究通过引入诱导引力项和四阶多项式势能，构建了F(R)引力模型，探讨了原初黑洞的形成及其作为暗物质的可能。
2025-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Structure of Primordial Gravitational Waves Spectrum in a Double Inflationary Model
详细研究了在双暴胀模型中两个标量场仅通过引力相互作用产生的引力波背景及其对遗迹微波背景大角度温度起伏的相对贡献$T/S$. $T/S$和GW谱$n_T$的斜率之间的关系被证明是一个由一个标量场和更复杂的模型驱动的慢卷膨胀之间的判别测试。它被发现，GW振幅不完全是零的频谱振荡的最小值，这个属性是一个观察，在原则上，表现GW是在一个压缩真空状态在通货膨胀。
1995-05-27 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial spectra from sudden turning trajectory
在暴胀模型中讨论了重场对曲率扰动的原初谱的影响。当重场在突然转向后被激发并在势底附近振荡时，一般会引起以下两种效应：暴胀背景时空的形变和绝热微扰与等曲率微扰之间的相互作用，这两种效应都能影响原初密度微扰。本文在适当考虑这两种效应的情况下，计算了具有突变势的暴胀模型的原初谱。我们发现，有一些非平凡的功率谱中的两个效应之间的相关性，因此，原始标量功率谱有一个峰值附近的规模退出视界的转折。虽然这两种效应都可以引起参数共振放大，但对于正则动力学项的情况，它们被抵消了。讨论了双谱的峰值特征和尺度依赖性。
2014-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-standard primordial fluctuations and nongaussianity in string inflation
在弦论中，暴胀场景通常涉及大量的光标量场，它们的存在可以丰富暴胀时期产生的原初涨落的后暴胀演化。我们提供了一个简单的例子，这样的后暴胀处理内的显式字符串暴胀的建设，使用卡勒模量作为暴胀的框架内的大体积IIB型字符串通量紧致化。我们认为，在这一广泛的类别内的暴胀模型往往有一个选择标量是足够轻的宇宙学相关的，其贡献的原始波动谱可以竞争的标准方式产生的暴胀。因此，这些模型经常预测在普朗克卫星可能观测到的水平f_NL ~ O（10）上的非高斯性，在弯曲子情景的弦实现中，双谱由具有压缩形状的三角形最大化。我们认为，这样一个信号的观测将强烈倾向于弦宇宙学，如这些预测在非常早期的宇宙多场动力学。
2010-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Holes from inflationary models with and without Broken Scale Invariance
我们回顾了原始黑洞（PBH）产生的形式主义，并表明在视界交叉的质量方差已被系统地高估在以前的研究。我们推导出正确的表达式。在最早的形成时间，差异是最大的，仍然是非常显着的PBH质量$\sim 10^{15}$ g，一个精确的估计需要数值计算。特别地，这将导致对谱指数$n$的较弱约束。然后，我们从原始黑洞不能过于接近宇宙这一事实推导出暴胀模型的约束条件。这是做的无标度的情况下，功率谱研究较早的情况下，在一个步骤中的质量方差叠加。在前一种情况下，我们发现$n$上的各种约束，这取决于参数。在后一种情况下，这些极限可以得到更大的加强，这样人们就可以从$n$的观测极限中找到对台阶允许高度的限制。
2001-11-11 astro-ph gr-qc hep-th
Novel Possibility of Nonstandard Statistics in the Inflationary Spectrum of Primordial Inhomogeneities
暴胀被认为是现代宇宙学的基石之一。然而，标准暴胀范式对宇宙结构起源的解释并不完全令人满意。基本问题是，通常的解释无法指出产生我们宇宙的不均匀性和各向异性的物理机制，从与早期暴胀状态相关的完全均匀和各向同性的真空状态开始。我们简要回顾这个问题，在这里与建议，以解决这个缺点的动力学崩溃的真空状态的暴胀场，这已被认为是在以前的工作。这份手稿的主要目的是讨论与坍缩相关的某些统计方面及其在原始光谱中的含义，特别是那些与可能出现的新型不寻常相关性有关的统计方面。
2012-04-21 gr-qc
The abundance of primordial black holes depends on the shape of the inflationary power spectrum
在这封信中，结合峰值理论和辐射主导时代的引力坍缩的数值分析，我们表明，原始黑洞的丰度，产生的暴胀功率谱的增强，是非常依赖于峰值的形状。给定功率谱的振幅，我们表明，原始黑洞的密度从一个窄峰产生的，是指数小于在一个宽峰的情况下。具体地说，对于傅立叶空间中功率谱的礼帽轮廓，我们发现，对于包含所有暗物质的原始黑洞，人们只需要比以前建议的小一个数量级的功率谱振幅，而在窄峰的情况下，人们反而需要大得多的功率谱振幅，这在许多情况下会使宇宙学扰动的微扰分析失效。最后，我们表明，虽然临界坍缩给出了一个广泛的质量谱，原始黑洞形成的密度占主导地位的质量大致等于在视界交叉测量的宇宙视界质量。
2019-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analytical primordial power spectra from a potential dominated pre-inflationary bounce in a closed universe
Zunyi Normal University（遵义师范大学）
利用相空间分析方法研究闭合宇宙早期演化，发现三种演化路径（KICI情景、反弹宇宙、涌现宇宙）均导致大尺度原初功率谱和CMB TT谱的抑制，且这些模型的CMB TT谱完全重叠，表明抑制和谱形状与具体暴胀前动力学无关。
2026-10-14 gr-qc
Primordial magnetic field from non-inflationary cosmic expansion in Horava-Lifshitz gravity
宇宙中大尺度磁场的起源是现代宇宙学中最大的谜团之一。基于Horava最近提出的幂次计数引力重整化理论，提出了一种产生大尺度磁场的新机制。与广义相对论中的通常情况相反，在这个理论中，麦克斯韦作用量的U（1）规范对称性允许项在紫外区破坏共形不变性。此外，对于高频模式，理论固有的各向异性标度不可避免地使声音视界远离哈勃视界。因此，早期宇宙的非暴胀宇宙膨胀自然会产生超视界的磁场量子涨落。专门考虑的情况下，动力学临界指数$z=3$，我们显示了一组明确的参数，其中（一）产生的磁场的振幅是足够大的种子发电机机制;（二）宇宙膨胀的反反应是足够小的;和（三）高能量色散关系是一致的，与最近的观测极限MAGIC和费米。
2009-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Berry phase of primordial scalar and tensor perturbations in single-field inflationary models
在单场慢卷暴胀的框架下，我们导出了含时谐振子哈密顿量形式的线性原生标量和张量扰动的哈密顿量。我们找到了所得到的哈密顿量的不变算子，并用它们的本征态计算了亚视界模的绝热Berry相位。最后，我们讨论的差异，结果的benchet。al [类。定量重力30（2013）12]，这是解决产生与我们的结果一致。
2018-04-20 gr-qc quant-ph
Primordial perturbations with pre-inflationary bounce
基于非奇异宇宙学的有效场论（EFT），我们建立了一个没有鬼点和梯度不稳定性的反弹暴胀（暴胀之前是宇宙学反弹）的稳定模型.我们对标量扰动的演化过程进行了全面的模拟，发现扰动谱有一个大尺度的抑制（正如预期的那样），这与宇宙微波背景TT谱在低多极子处的功率亏损相一致，但出乎意料的是，它也显示出一个明显的低谷，这实际上提供了一个更好的拟合多极子$l\sim 20$的下降。谷的深度与反弹尺度周围的物理相关，这是模型相关的。
2017-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlocal Entanglement and Directional Correlations of Primordial Perturbations on the Inflationary Horizon
模型的开发，以估计与“幽灵般的”非局部相关性的宇宙扰动的遗迹暴胀视界，类似于以前假设的黑洞事件视界的信息的属性。标量曲率扰动估计出现的无量纲功率谱密度$Δ_S^2\approx H t_P$，产品的暴胀膨胀率$H$与普朗克时间$t_P$，大于标准的暴胀子波动。目前的测量的频谱被用来推导出在慢卷背景中的有效电位的参数的约束。它表明，幽灵般的非局部性可以创建统计均匀和各向同性的原始曲率扰动，最初是定向反对称的。新的统计估计的开发，以研究独特的签名在CMB各向异性和大规模星系调查。
2019-04-30 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
A Model Of Inflationary Cosmology Without Singularity
本文提出了一个具有反弹的暴胀宇宙学模型，并研究了它的原始曲率扰动。与传统的慢滚动暴胀模型产生的近尺度不变谱相比，我们的模型产生了一个具有大尺度振荡特征的原始功率谱。我们将展示这种效应改变了宇宙微波背景（CMB）温度功率谱和大尺度结构（LSS）物质功率谱。进一步通过详细的模拟，我们将指出这种信号是可检测到的未来的观测，如普朗克和LAMOST。
2008-08-06 astro-ph gr-qc hep-ph
The exact numerical treatment of inflationary models
最近的CMB测量所达到的精度提供了对宇宙学扰动的原始功率谱形状的新见解。在暴胀宇宙学的背景下，这意味着CMB数据现在对暴胀子势的形式很敏感。目前大多数的方法致力于推导暴胀的原始功率谱，或暴胀子潜在的重建问题，依赖于近似的分析处理，可能会打破异国情调的模型。在本文中，我们数值求解背景量和所有微扰量的暴胀演化，以精确地提取原始功率谱。这种方法完全依赖于广义相对论和线性微扰理论。除了提供一个检验分析近似的工具之外，人们还可以考虑，在没有复杂性的情况下，把非标准暴胀模型当作涉及几个场的模型来处理，这些场最终与引力非最小耦合。精确的数值方法来处理CMB数据的实用性说明分析WMAP第三年的数据在单场模式的背景下。为此，我们引入了一个新的暴胀相关参数编码的再加热时代的基本属性。这个再加热参数具有显著的可观察效应，并提供了一个自洽检验的通货膨胀模型。作为一个工作的例子，边缘化的概率分布的再加热和潜在的参数与小场模型。
2015-10-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial black holes and oscillating gravitational waves in slow-roll and slow-climb inflation with an intermediate non-inflationary phase
我们提出了一个新的单场暴胀模型，在这个模型中，通常的慢卷暴胀通过一个短暂的中间非暴胀阶段加入到一个新的慢爬升和慢卷暴胀阶段。然后我们证明了在小尺度下原初曲率扰动可以增强，可以产生相当数量的原初黑洞（PBH），它们构成了暗物质的大部分，伴随PBH形成的标量度规扰动诱导的引力波波（GW）可以通过未来的GW实验检测到，最后但并非最不重要的是，我们的模型与最新的宇宙微波背景观测结果是一致的。值得注意的是，GW光谱在紫外区显示出独特的振荡特征，这源于短的非暴胀阶段。在GW谱中检测到这样的振荡可能表明在整个暴胀中存在这样一个非暴胀阶段，从而为我们提供了一个机会，揭示早期宇宙演化中的一个有趣时期，并将我们的模型与其他模型区分开来。
2020-09-01 astro-ph.CO gr-qc
Circular Polarization of Primordial Gravitational Waves in String-inspired Inflationary Cosmology
我们研究了原初引力波圆偏振的产生机制。圆偏振是在弦激发的宇宙学中由高斯-邦纳项驱动的超膨胀过程中产生的。由高斯-邦纳项引起的张量模不稳定性和由引力陈-西蒙斯项引起的宇称破坏是该机制的基本组成部分。我们还讨论了产生的圆偏振的引力波的可探测性。事实证明，单场暴胀的简单模型与CMB的观测结果相矛盾。为了克服这个困难，我们提出了一个双场暴胀模型。在这个双场模型中，引力波的圆极化是在大爆炸观测器（BBO）或分赫兹引力波天文台（DECIGO）设计的频率范围内产生的。
2008-03-10 astro-ph gr-qc hep-th
Non-Gaussianity in inflationary scenarios for primordial black holes
工作在一个理想化的框架中，其中一系列阶段的演变定义的第二慢卷参数$η$匹配在一起，我们计算减少的双谱，$f_{\rm NL}$，模型的通货膨胀与一个大的峰值在其原始的功率谱。我们发现，$f_{\rm NL}$通常是近似恒定的规模在峰值所在的，并提供了一个解析近似值。这使我们能够确定的条件下，$f_{\rm NL}$是足够大的原始黑洞（PBH）和标量引起的引力波（SIGW）产生重大影响。再加上功率谱中上升和下降梯度的解析公式，这为设计或快速分析产生PBH和SIGW的暴胀模型提供了一个工具包。
2022-02-01 astro-ph.CO gr-qc
Peculiar Relics from Primordial Black Holes in the Inflationary Paradigm
根据对暴胀能量尺度的各种假设，并假设一个破标不变性（BSI）类型的原始功率谱，我们探讨了原始黑洞（PBH）和普朗克遗迹在宇宙中的冷暗物质作出重大贡献的可能性。最近提出的可能性，生产普朗克遗迹在四维弦重力被认为是。进一步探讨了通过引力波进行实验探测的可能性。我们强调，通货膨胀与低能量的规模，也可能是普朗克遗物时产生的，导致必然的遗物起源于PBH，在其形成过程中，不是有效的经典，使通常的形式主义不足以为他们。
2004-02-20 astro-ph gr-qc
Resilience of Primordial Black Hole Formation from Inflation with a Light Spectator Field
University of Manitoba（曼尼托巴大学）；University of Winnipeg（温尼伯大学）；Santa Cruz Institute for Particle Physics（圣克鲁兹粒子物理研究所）；University of California, Santa Cruz（加利福尼亚大学圣克鲁兹分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of Toronto（多伦多大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
针对单场暴胀原初黑洞模型的严苛微调问题，研究表明宇宙暴胀中的旁观者场可通过取代单场超慢滚演化、利用多场动力学放大原初扰动来增强原初黑洞产生，该机制通用性强且微调程度低。
2026-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Density Perturbation in Effective Loop Quantum Cosmology
人们普遍认为，在膨胀背景下的量子场涨落产生了原始种子扰动，通过随后的演化导致了宇宙的观测到的大尺度结构。标准暴胀的情况下产生标度不变的功率谱相当一般，但它产生的原始密度扰动，除非微调，太大的振幅比观察到的。使用类似的技术，它表明，圈量子宇宙学诱导的暴胀方案可以产生标度不变的功率谱，以及小振幅的原始密度微扰没有微调。此外，它的功率谱有一个定性的独特特征，原则上可以通过观察证伪，并可以将其与标准的暴胀情景区分开来。
2005-05-09 astro-ph gr-qc hep-th
Inflationary Parameters in Renormalization Group Improved $ϕ^4$ Theory
暴胀模型可以通过WMAP、Planck、BICEP 2等宇宙学观测来检验，这些观测直接约束了谱指数$n_s$和张量标量比$r$。此外，从理论上证明了，对于较大的标量-引力耦合，任何暴胀模型在$(n_s,r)$平面上都渐近于一个普适吸引子。在这项工作中，我们考虑了一个简单的混沌暴胀模型的标量四次和标量曲率的相互作用。通过重整化群对这些相互作用引入了量子修正。通过移动纯标量-引力耦合$ξ_0$、四次纯标量耦合$λ_0$、重整化标度$μ$和e-折叠数$N$，数值计算了暴胀参数$n_s$和$r$.普朗克数据与有限标量曲率耦合的$ϕ^4$理论一致。发现RG运行诱导了对$n_s$和$r$的非普适贡献。它可以增加张量标量比，$r$，这是一致的普朗克数据，使它可以接近BICEP 2的数据为一个小的重整化尺度。
2014-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes and secondary gravitational waves from inflationary model with a non-canonical kinetic term
在非正则动力学项的峰值作用下，原始曲率扰动的振幅在小尺度下可以增强7个数量级，而在大尺度下与观测结果保持一致.峰值函数和暴胀势不受此机制的限制。我们以Higgs模型和T模型为例，展示了丰富的不同质量的原初黑洞暗物质和不同峰值频率的标量诱导次级引力波是如何产生的。我们还发现，原初曲率扰动和标量诱导次级引力波的能量密度的增强功率谱可以有一个尖锐的峰值，也可以有一个宽的峰值。由增强机制产生的具有$10^{-14}-10^{-12} M_{\odot}$周围质量的原初黑洞可以构成几乎所有的暗物质，伴随原初黑洞产生的标量诱导次级引力波可以通过脉冲星定时阵和天基引力波观测站进行检测。因此，该机制可以通过原始黑洞暗物质和引力波观测来检验。
2021-04-10 astro-ph.CO gr-qc
The Quantum Primordial Black Holes, Dimensionless Small Parameter, Inflationary Cosmology and Non-Gaussianity
本文研究暴胀前超轻原初黑洞的量子引力修正，证明其影响宇宙学参数、提高黑洞出现概率，并增强暴胀扰动的非高斯性。
2025-10-27 gr-qc hep-th
Primordial Gravitational Waves with LISA
原初引力波是现代宇宙学的下一个目标。它们代表了早期宇宙的一个窗口，也是暴胀时期物理学和微观物理学的唯一探测器。当GW的产生发生在比标准的单场慢滚更丰富的场景中时，GW信号在小于宇宙微波背景的尺度上也变得可能被检测到。LISA将是对CMB实验的极大补充，以提取有关原始暴胀模型的信息，特别是探测我们所知甚少的暴胀时期的各个阶段。
2016-12-20 astro-ph.CO gr-qc
Pre-inflationary genesis with CMB B-mode polarization
最近的B模式偏振观测似乎暗示了张量倾斜$n_T\gtrsim 1$在大角度尺度，如果原始信号占主导地位。我们证明了对于一个处于慢卷暴胀前的缓慢膨胀创生阶段的太初宇宙，其太初张量谱将出现一个大尺度截断，即在大尺度下为$n_T\gtrsim 1$，而在小尺度下为$n_T\simeq 0$.我们发现，这种暴胀现象不仅与观测结果相一致，而且预示了BB功率谱的一个大尺度异常，即由于张量扰动振幅的大幅度抑制，在低$l$下几乎看不到再电离凸点，这可能被普朗克极化数据所证伪。
2014-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized Non-Minimal Derivative Coupling: Application to Inflation and Primordial Black Hole Production
我们引入暴胀模型，其中暴胀具有依赖于场的非最小导数耦合到爱因斯坦张量，我们命名为GNMDC。这Horndeski长期提供了新的和可区分的通货膨胀的预测框架，改善可能的问题与梯度不稳定性在再加热阶段。我们使用幂律单项式势和指数势研究暴胀现象。我们进一步阐述了暴胀子调制GNMDC的影响，并构建GNMDC项，可以放大小尺度下原始扰动的功率谱，触发PBH产生。GNMDC的一个吸引人的特点是，通货膨胀，以及PBH的生产，可以利用希格斯势实施。
2020-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Renormalization of the inflationary perturbations revisited
在这项工作中，我们澄清方面的弯曲背景下的重正化集中在暴胀扰动的振幅的潜在后果。我们提供了一个替代的观点，经常使用的绝热处方推导绝热减法项和传统的重整化之间的对应关系。具体来说，我们展示了如何绝热减法可以表示为一组计数器项，通过重新定义裸参数的行动。我们的绝热减法表示，然后让我们很容易地找到其他重整化处方不同，只有有限的部分计数器条款。作为我们的主要结果，我们提出了二次暴胀如何可以一致地表示作为裸宇宙学常数和普朗克质量的重新定义的暴胀扰动谱的重整化，使可观察到的预测与未重整化的结果相一致。
2018-04-16 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
Remarks on the renormalization of primordial cosmological perturbations
我们简要地回顾了需要进行重整化的暴胀微扰，以正确地制定出的物理功率谱。我们还总结了弯曲时空中（动量-空间）重整化的基础，并解决了最近文献中关于这个问题的几个误解。
2011-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A new mechanism to enhance primordial tensor fluctuations in single field inflation
我们讨论了一种新的机制，以增强频谱的原始张量涨落在单场暴胀的情况。这种增强依赖于一个短暂的非吸引子暴胀阶段，它放大了将要衰减的张量模式，并引起超视界尺度上张量波动的增长。我们表明，在此阶段产生的增强可以通过一个吸引子和非吸引子阶段，我们引入张量对偶整齐地处理。我们说明的机制和对偶性在一个动力学驱动的情况下的通货膨胀，与非最小的耦合之间的标量和度量。
2019-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The challenge of ruling out inflation via the primordial graviton background
最近围绕通货膨胀范式的可检验性的争论提出了一个问题，即如何独立地将其与竞争情景区分开来。我们认为，宇宙引力子背景（CGB）的检测，引力子周围的普朗克时间去耦的遗迹辐射，将排除通货膨胀的范式，因为现实的通货膨胀模型将稀释CGB到一个不可观测的水平。CGB对相对论性物质有效数$ΔN_{{\rm eff},g} \approx 0.054$的贡献，完全在下一代宇宙学探测器的范围之内。我们认为，探测与CGB相关的高频随机引力波背景将是具有挑战性的，但可能是可行的。我们简要地讨论了通货膨胀的替代方案内的预期，重点是反弹宇宙学和紧急情况。
2022-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Renormalization-group inflationary scalar electrodynamics and SU(5) scenarios confronted with Planck2013 and BICEP2 results
本文研究了用对应于标量电动力学和$SU(5)$模型和$SU(2)$模型的重整化群改进势构造暴胀模型的可能性。在所有的情况下，树能级势，这对应于爱因斯坦框架中的宇宙学常数，被认为是不适合暴胀。而不是增加希尔伯特-爱因斯坦项的作用，量子修正的潜力，来自RG方程，包括在内。通货膨胀的情况下进行了分析与不稳定的德西特解决方案，对应于耦合函数的正值，只有。我们证明了，对于有限$SU(2)$模型和$SU(2)$规范模型，没有适合于暴胀的de Sitter解，除非根据一些奇怪的，非标准的场景发生退出。膨胀实现标量电动力学和$SU(5)$ RG改进的潜力，和相应的值的耦合函数被认为是积极的。结果表明，对于相当合理的参数值，从标量电动力学和从$SU(5)$ RG改进的潜力得到的暴胀模型，是在很好的协议与最近的观测数据来自普朗克2013年和BICEP 2合作。
2014-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Non-Gaussianities from the Trispectra in Multiple Field Inflationary Models
我们研究了多场暴胀模型中三谱的本原非高斯性，这可以看作是多场$k$ -暴胀和多DBI暴胀的推广。我们导出了暴胀子场的全四阶微扰作用量，并计算了在极限$\ca \ll 1$和$\ce \ll1$中微扰的四点关联函数。有三种类型的动量相关的形状函数，产生于三种类型的四点相互作用的顶点。曲率扰动的最终三谱可以用这三个形状函数的变形和置换来表示，并且由$\ca$、$\ce$、$λ$、$Π$确定，这取决于模型的非线性结构以及传递函数$T_{\Rc\Sc}$。我们还讨论了三谱的参数空间，并绘制了三谱的形状图，用于可视化和区分不同的形状。
2009-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Tensor Perturbation in Double Inflationary Scenario with a Break
本文研究了双暴胀模型中存在一个中间破缺阶段时所产生的原初张量扰动。由于跃迁的存在，功率谱偏离真空谱，出现振荡现象。在标量型曲率扰动的情况下，已知这些振荡的振幅可以被增强以导致功率谱大于真空情况下的功率谱。人们可能也期望对张量扰动有类似的增强。不幸的是，它被发现，当状态方程（EOS）参数$w=p/ρ$的中断阶段是一个常数与$w>-1/3$，振荡的幅度从来没有大到足以提高功率谱。相反，我们发现，即使在第一暴胀阶段离开视界并在整个阶段保持超视界的尺度上，功率谱也会受到抑制。我们确定了这种抑制的原因，除了超视界尺度上的领先阶常数解的校正项。我们认为，我们的结果是一般的意义上说，任何中间中断阶段在通货膨胀不能产生增强的张量谱，只要哈勃膨胀率是非增加的时间。
2019-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
