Probing Primordial Symmetry Breaking with Cosmic Microwave Background Anisotropy
利用宇宙微波背景（CMB）物理学来检验各种修正的引力理论已经有了积极的研究尝试。同时，对称性破缺（如希格斯机制）是物理学中最重要的现象之一，但将其与宇宙学观测联系起来的研究却不多。本文试图用CMB功率谱区分宇宙原初时代的两种不同的自发对称性破缺情形。第一个模型是基于对称破缺引力理论，由A。1979年的Zee。第二个模型是Palatini形式主义对第一个模型的应用。计算了微扰方程，发现它们之间存在着由对称性引起的差异。此外，还发现两种模型在相同的势标度下具有不同的CMB功率谱特征。这一事实使我们能够用CMB物理验证不同类型的原始对称性破缺。
2020-06-25 gr-qc
Can primordial parity violation explain the observed cosmic birefringence?
最近，在宇宙微波背景辐射（CMB）偏振数据中发现了$E$模和$B$模偏振之间的互相关，这可以用旋转角为$β\approx 0.3$ deg的宇宙双折射很好地解释。我们仔细研究了用原初手征引力波（CGW）来解释观测到的$EB$关联的可能性。我们发现CGW方案不起作用，因为$BB$自相关的过度产生远远超过SPTPol和POLARBEAR所观察到的。
2022-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large Scale Cosmic Perturbation from Evaporation of Primordial Black Holes
我们提出了一种新的机制，产生宇宙扰动的原始黑洞蒸发。由于暴胀过程中的量子涨落，如果光标量场的质量由真空期望值给出，则场的质量是涨落的。质量的涨落导致原始黑洞蒸发时间的变化。因此，假如太初黑洞在蒸发时支配着宇宙，那么就会产生太初宇宙扰动。我们发现，在这种情况下产生的大尺度曲率扰动的振幅可以与观测值相一致。有趣的是，我们的机制工作，即使所有负责膨胀和宇宙微扰的产生的领域是从可见光部门解耦，除了引力相互作用。运行的光谱指数的含义也进行了讨论。
2013-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exact Primordial Black Strings in Four Dimensions
提出了四维有效弦论的一个解，它可以解释旋转的黑色宇宙弦。它是由三维黑洞张量构造而成的，用Kalb-Ramond轴子扩展，具有平坦的方向。的物理解释的解决方案进行了讨论，特别注意的轴子，这是发现发挥的作用非常相似的希格斯场。最后指出，该解表示弦世界表上的精确WZWN $σ$模型，对于逆弦张力$α'$中的所有阶。
1993-03-10 gr-qc hep-th
The presence of Primordial Gravitational Waves in the Cosmic Microwave Background
广义相对论肯定任何场都是引力场的源，因此，应该肯定原初引力波是由宇宙微波背景（CMB）的能量产生的。本文证明了无量纲振幅$\sim 10^{-5}$和大波长$\sim 10$兆秒差距的引力波使CMB辐射的温度移动约$10^{5}$的一部分。
2012-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Primordial cosmic fluctuations for variable gravity
原始宇宙涨落的可观测性不需要几何视界$H^{-1}$，它被涨落的波长暂时超过。即使所有相关波长都保持小于$H^{-1}$，原始信息也可以被保护以防止随后的热冲刷。这是证明制定方程的形式，这是明显不变的共形场变换下的度规的宇宙波动。除了场方程之外，这也适用于关联函数的定义方程，如量子有效作用量的二阶函数导数的逆所表示的。一个可观测的几乎尺度不变的光谱不需要一个扩展的几何。对于可变的普朗克质量，它甚至可以出现在平坦的闵可夫斯基空间中。
2015-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstruction of the primordial fluctuation spectrum from the five-year WMAP data by the cosmic inversion method with band-power decorrelation analysis
利用5年的宇宙微波背景温度各向异性的WMAP数据，用宇宙反演方法重建了宇宙的原始曲率起伏谱。我们应用协方差矩阵分析，并将重建的频谱分解成统计独立的带功率。从一个简单的幂律谱的统计学显着偏差建议的第一年的数据分析中没有发现在五年的数据，除了可能在一个点附近的边界的波数域的准确重建是可能的。
2008-12-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial magnetic seeds from string cosmology
在讨论了原初磁种子的暴胀产生和各种可能的机制之后，我们集中分析了典型的弦论模型中的光子-声子耦合。特别注意的是施加在原始种子谱的约束，并获得杂种优势和I型超弦的现象学签名的可能性，在原则上访问目前（或不久的将来）的观察。
2005-09-07 astro-ph gr-qc hep-th
Limits on primordial black holes from $μ$ distortions in cosmic microwave background
如果原始黑洞（PBH）直接形成于早期宇宙的不均匀性，那么质量范围$10^5 -10^{12}M_{\odot}$中的数量受到宇宙微波背景（CMB）中$μ$扭曲上限的严重限制。这是因为这些尺度上的不均匀性将被红移区间$5\times 10^4\lesssim z\lesssim2\times 10^6$中的Silk阻尼所消散。如果给定质量尺度上的原始涨落具有高斯分布，并且PBH形成于高$σ$尾部，就像在最简单的场景中一样，那么$μ$约束排除了在这个质量范围内的PBH发挥任何有趣的宇宙学作用。只有当涨落是高度非高斯的，或者是通过某种与原始涨落无关的机制形成的，才能排除这个结论。
2018-02-24 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Magnetic Fields From String Cosmology
在弦宇宙学中，由于动力学介子背景的电磁真空涨落的放大，产生观测到的（星系间）磁场的足够大的种子自然出现。该机制的成功关键取决于所谓的前大爆炸情景的两个特征，一个是在非常小的耦合下由介子驱动的暴胀的早期，一个是在标准辐射主导的演化之前足够长的中间弦时代。
1995-04-17 astro-ph gr-qc hep-th
Galactic Cosmic Rays from PBHs and Primordial Spectra with a Scale
我们考虑了银河系中反质子的探测对原始黑洞（PBH）数量的观测约束，这些黑洞是由具有颠簸质量方差的原始功率谱产生的。虽然目前基本上等同于来自漫射$γ$射线背景的约束，但它们允许广泛独立的方法，并且它们应该在不久的将来得到合理的改进。我们讨论了作为一个具体的例子，使用破标度不变性（BSI）模型的暴胀参数的约束。
2002-11-18 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmic Microwave Background Trispectrum and Primordial Magnetic Field Limits
原始磁场在宇宙微波背景辐射（CMB）中会产生非高斯信号，这是因为磁场应力和它们引起的温度各向异性与磁场成二次关系。我们计算一个新的措施，磁非高斯，CMB三谱，在大角度尺度上，通过萨克斯-沃尔夫效应的来源。由磁能密度和磁标量各向异性应力引起的三谱的典型幅值分别约为10^{-29}和10^{-19}的几倍。从WMAP数据的CMB非高斯性的观测限制，使我们能够保守地设置上限的nG，并可能sub-nG，对原始宇宙磁场的现值。这代表了迄今为止对原始磁场强度的最严格限制，在Mpc尺度上，并且优于CMB双谱和CMB功率谱中所有模式的限制。因此，CMB三谱是一种新的、更灵敏的大尺度原始磁场探测器。
2012-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial anisotropies from cosmic strings during inflation
本文研究了原初宇宙弦在暴胀功率谱上的印记。宇宙弦对曲率扰动功率谱有两种不同的贡献。第一种修正方式在违反各向同性的同时，遵守平移不变性。这在CMB图中产生四极统计各向异性，其受到普朗克数据的约束。第二个贡献打破了均匀性和各向同性，产生偶极功率不对称的变化的温度波动，其幅度下降到小尺度。我们表明，最强的约束弦的张力是从四极各向异性，并认为负责形成弦的基础理论的质量规模不能比大统一理论的规模高得多。给出了弦对CMB角功率谱的对角和非对角分量的预测。
2017-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
First observational constraints on tensor non-Gaussianity sourced by primordial magnetic fields from cosmic microwave background
原始磁场在张量扰动中产生了大的压缩型非高斯性，从而在宇宙微波背景中产生了非高斯的温度起伏。我们第一次得到这样一个张量的非高斯观测约束从观测到的CMB地图。分析WMAP 7年资料的温度图，我们发现这种张量非高斯性与零是一致的。这给出了在$1 ~ {\rm Mpc}$上平滑的PMF强度的上限，即在$95%$ C. L.处的$B_{1 ~ \rm Mpc} < 3.1 ~{\rm nG}$。
2014-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable Primordial Gravitational Waves from Cosmic Inflation
本文回顾了暴胀产生原初引力波随机背景的机制，探讨了暴胀后刚性期对引力波的增强作用使其达到可观测水平，并在混合暴胀与Palatini引力模型中展示了具体实例。
2023-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Adiabatic Fluctuations from Cosmic Defects
我们指出，在引力的“两度量”理论的背景下，宇宙缺陷将产生原始绝热密度扰动谱的可能性。当表征产生缺陷的标量场的速度远大于表征重力和所有标准模型粒子的速度时，就会发生这种情况。这个模型将精确地模拟暴胀模型的标准预测，除了一个小的非高斯信号，可以通过未来的实验检测到。我们简要讨论了这些情况下的缺陷演化，并分析了它们的宇宙学后果。
2000-06-30 astro-ph gr-qc hep-ph
From Primordial Quantum Fluctuations to the Anisotropies of the Cosmic Microwave Background Radiation
这些课堂讲稿主要包括三个相关的主题。第一部分详细介绍了宇宙学扰动理论。第二部分是专门讨论宇宙膨胀和原始波动的产生。第三部分将说明这些初始扰动是如何演化和产生宇宙微波背景辐射的温度各向异性的。将角功率谱的理论预测与日益精确的观测结果进行比较，提供了重要的宇宙学信息（宇宙学参数、初始条件）。
2006-04-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from String Inflation
我们提出了一个单场弦暴胀模型，该模型允许在低质量区域产生原始黑洞，在那里它们可以占暗物质丰度的很大一部分。潜在的是典型的IIB型纤维通货膨胀模型，并具有在CMB尺度的平台和近拐点在大距离尺度的功率谱增强，由于一段时间的超慢滚动。基本参数的可调谐性是通过扫描弦景观来保证的，它们对量子校正的稳定性是通过有效的移位对称性来保证的。
2018-03-16 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
Cosmic strings and primordial black holes
宇宙弦和原始黑洞（PBH）通常在描述早期宇宙的许多场景中自然形成。在这里，我们表明，如果宇宙弦和PBH都存在，它们的相互作用会导致一系列有趣的后果。在它们形成的时候，PBH附着在弦上并影响它们的演化，导致黑洞-弦网络的形成，通常会抑制红移范围内的环的产生。随后，网络内部的重连产生了由几个黑洞和连接弦组成的小网络。网络中黑洞的数量以及网络的稳定性取决于弦的拓扑性质。由于引力波的发射，这些网呈指数级振荡和收缩。这导致了潜在的可观察到的字符串驱动的合并PBH。这些弦可以使PBH远离星系晕，使得目前对PBH的限制不适用。或者，重PBH可以将低张力弦拖到星系中心。超导弦可以表现为指向超大质量黑洞的无线电细丝。
2018-08-02 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Renormalized Newtonian Cosmic Evolution with Primordial Non-Gaussianity
我们从场论的观点研究牛顿宇宙学扰动理论。我们导出了随机涨落宇宙演化的路径积分表示。我们的主要结果是封闭形式的生成功能有效的任何初始统计。此外，我们将Mataresse和Pietroni提出的重整化群方法推广到了原始非高斯密度和速度涨落的情形。作为应用，我们计算了非线性传播子，并研究了非高斯性如何影响宇宙场对初始条件的记忆。结果表明，非高斯性对非线性传播子有影响。在正偏度的情况下，非线性的开始与一个给定的共动波数提前。另一方面，负偏度给出相反的结果。
2007-06-13 astro-ph gr-qc hep-th
Improved constraint on the primordial gravitational-wave density using recent cosmological data and its impact on cosmic string models
在一系列广泛的模型中，人们都预期在早期宇宙中发生的过程会产生原始的随机引力波背景。观察这一背景将为宇宙的进化历史打开一扇独特的窗户。像宇宙微波背景（CMB）或重子声学振荡（BAO）这样的探测器可以用来设定频率高于$10^{-15}$ Hz的随机引力波背景能量密度$Ω_{GW}$的上限。我们进行了一个配置文件的可能性分析的普朗克CMB温度各向异性和引力透镜数据结合WMAP低$\ell$偏振，BAO，南极望远镜和阿塔卡马宇宙学望远镜的数据。我们发现，$Ω_{GW}h_{0}^{2} < 3.8 \times 10^{-6}$在95\%的置信水平绝热初始条件，提高了以前的限制的一个因素2.3。假设原初引力波是由宇宙弦网络产生的，我们导出了宇宙弦参数空间的不相容极限。如果环的大小是由引力反作用决定的，那么大于$\sim 4 \times 10^{-9}$的弦张力值将被排除在重联概率$10^{-3}$之外。
2015-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Study of primordial non-Gaussianity $f_{\mathrm{NL}}$ and $g_{\mathrm{NL}}$ with the cross-correlations between the scalar-induced gravitational waves and the cosmic microwave background
China Agricultural University（中国农业大学）；Hangzhou Normal University（杭州师范大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；SOKENDAI（综合研究大学院大学）；KEK（高能加速器研究机构）；The University of Tokyo（东京大学）
本文研究了标量诱导引力波与宇宙微波背景的交叉相关性，以探测原初非高斯性 $f_{\mathrm{NL}}$ 和 $g_{\mathrm{NL}}$。
2025-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New mechanism for the generation of primordial seeds for the cosmic magnetic fields
我们讨论了通过局部超对称性扩展模型中典型的光子-引力光子混合，星系发电机的磁种子的暴胀产生。在参数空间中的允许区域的分析表明，这样的机制是兼容的矢量质量和混合参数与现有的唯象界，但需要足够大的混合，似乎很难实现自然的上下文中的最小超对称的情况下。
2000-12-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Cosmic Domain Walls
我们研究了球对称畴壁泡坍缩过程中原初黑洞的形成，这些畴壁泡在暴胀过程中通过量子隧穿自发成核。由于畴壁的张力随时间变化，畴壁在短时间内成核，PBH的质量函数一般具有尖峰结构。与多环芳烃从过密区域产生的模型相比，我们的模型避免了多环芳烃产生机制的不确定性。质量在$10^{20}\mathrm{g}$附近的畴壁黑洞可能构成所有的暗物质，质量在$10^{34}\mathrm{g}$附近的畴壁黑洞可以解释LIGO探测到的双黑洞的合并事件。
2019-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
String theory and primordial cosmology
弦宇宙学的目标是提供一个可靠的描述非常早期的宇宙在该制度下，标准模型物理学不再适用，我们可以安全地应用超弦模型的基本成分，如电子和轴子力，对偶对称性，缠绕模式，限制大小和曲率，更高的维度之间的基本扩展对象的相互作用。我们所追求的目标是解决（或至少减轻）标准宇宙学和暴胀宇宙学的大问题，如时空奇点、跨普朗克体系的物理学、暴胀的初始条件等等。
2014-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Perturbative Resonance in WIMP paradigm and its Cosmological Implications on Cosmic Reheating and Primordial Gravitational Wave Detection
在WIMP范式下研究了暗物质密度微扰和度规微扰的协同演化。而不是采用传统的假设，DM开始在热平衡，我们提出了一个简单的阶段DM生产的WIMP范式，并扩展我们的分析到这个阶段。由于不受热平衡包络的限制，在DM产生阶段，DM密度微扰与度规微扰标量模之间发生了放大的微扰共振，从而抑制了度规微扰的张量标量比。通过指定的宇宙背景与一个典型的实现宇宙再加热，我们建立了DM粒子质量$m_χ$和张量标量比$r$的WIMP范式，其中还包含两个再加热参数，再加热温度$T_{R_f}$和耗散常数$Γ_0$之间的关系。值得注意的是，对于WIMP候选者和宇宙再加热的相当大的参数区域，与通过假设DM开始于热平衡而获得的传统期望相比，该关系预测了更小的$r$值。一旦在未来的宇宙微波背景下原初引力波观测中测量到$r$的抑制，原则上可以用这个关系来约束$m_χ$、$T_{R_f}$和$Γ_0$。
2022-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Can primordial magnetic fields seeded by electroweak strings cause an alignment of quasar axes on cosmological scales?
在早期宇宙的电弱相变中形成的非拓扑电弱弦的衰变可能在今天的宇宙中留下可观察到的印记。这样的弦可以自然地产生原始的磁场。于是原星系倾向于形成其旋转轴与外部磁场平行的星系，而且，外部磁场产生的扭矩迫使星系轴与磁场对齐，即使这两个轴最初并不对齐。这可以解释类星体偏振矢量的排列（观察到的，但尚未解释）。我们证明了两个环状电弱弦所留下的磁场的形状可以解释类星体极化矢量的非平凡排列，并对未来的观测做出预测。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hunting high and low: Disentangling primordial and late-time non-Gaussianity with cosmic densities in spheres
利用球坍缩动力学的大偏差统计理论，将动力学起源的非高斯性从原始非高斯性中分离出来。这是通过对一点概率分布函数（PDF）和球平均宇宙密度（球偏差）的两点聚类的精确分析预测来实现的。球偏置将晕偏置的概念扩展到中等密度环境和低密度区域的空洞。在存在原始非高斯性的情况下，球偏置显示出与高密度和低密度区域相关的强尺度依赖性，这是解析预测的。球体中密度的统计被建立为通过具有尺度依赖性的初始偏度来模拟原始非高斯性，该尺度依赖性取决于底层模型的双谱。以测得的非线性暗物质方差作为输入的解析公式成功地与数值模拟进行了对比。对于从$f_{\rm NL}=-100$到$+100$范围的局部非高斯性，发现它们对于半径为15 Mpc的球体中的密度$ρ\in[0.5,3]$到$z=0.35$在2%或更好的范围内一致。大偏差统计形式主义的有效性，从而建立了所有观测相关的本地型偏离完美的高斯初始条件。使用置信联合极大似然实验验证了非线性方差$σ_8$和原始偏度$f_{\rm NL}$的幅度的相应估计。观测效果的影响和前景的联合一点和两点密度球统计的原始非高斯性的未来检测进行了讨论。
2017-08-07 astro-ph.CO gr-qc
On the Merger Rate of Primordial Black Holes in Cosmic Voids
本研究聚焦宇宙空洞内原初黑洞的并合率问题，通过计算空洞暗物质晕中原初黑洞的并合率，明确其对aLIGO-aVirgo探测到的引力波事件的贡献，还分析了该并合率的红移演化及与质量、占比的关系。
2023-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Distinguishing Primordial Black Holes from Astrophysical Black Holes by Einstein Telescope and Cosmic Explorer
研究利用下一代引力波探测器ET和CE，通过探测亚太阳质量黑洞及分析双星并合率红移演化，区分原初黑洞与天体物理黑洞，并给出丰度极限与事件率分布预测。
2020-08-13 astro-ph.CO gr-qc
Constraining primordial tensor features with the anisotropies of the Cosmic Microwave Background
通常假设宇宙尺度上的引力波随机背景遵循一个几乎与尺度无关的功率谱，正如暴胀范式一般预测的那样。然而，不难想象，光谱可能具有强烈的尺度依赖特征，例如，通过旁观者轴子-规范场在暴胀期间的瞬态动力学。使用的温度和偏振图从\textit{Planck}和BICEP/凯克数据集，我们寻找这样的功能，以一个对数正态颠簸的原始张量谱在CMB尺度的例子。我们目前没有发现任何证据表明存在凸点样张量特征，但表明未来的CMB实验，如LiteBIRD和CMB-S4，将大大提高我们确定这种凸点的幅度，位置和宽度的前景。我们还强调了在角度尺度$\ell\gtrsim 100$约束这些功能的脱透镜的作用。
2022-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Optimistic estimation on probing primordial gravitational waves with CMB B-mode polarization
在宇宙微波背景偏振测量中，需要三个频率通道来区分原始B模与偏振尘埃和同步辐射。我们对仅使用宇宙微波背景B模探测原初引力波的灵敏度进行了乐观估计，并探讨了如何在理论上合理的暴胀模型中达到张量标量比$r$的阈值。例如，Lyth边界隐含$r \simeq 2\times10^{-3}$，校正的Lyth边界显示$r \simeq 7\times10^{-4}$，并且一些典型的膨胀模型给出$r\simeq4\times10^{-5}$。考虑到最新的$r$约束，即在$95\%$置信度下的$r_{0.05}<0.07$，我们发现由于宇宙微波背景B模功率谱的宇宙变化，正则单场慢卷暴胀中的相容关系$n_t=-r/8$不能与标度不变性区分开来.宇宙的变化对张量谱指数的测量，也就是对$2\leqslant\ell\leqslant \ell_\text{max}=300$的$σ_{n_t}\simeq0.01$，施加了不可避免的限制。
2018-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black hole superradiance and evaporation in the string axiverse
该研究在弦轴子宇宙图景下，探究轻原初黑洞因轻轴子霍金发射自旋加快后触发的重轴子超辐射不稳定性，分析超辐射与蒸发的耦合动力学，得出质量-自旋分布规律并发现重轴子衰变可产生特征谱线。
2023-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A possible signature of cosmic neutrino decoupling in the nHz region of the spectrum of primordial gravitational waves
本文研究了宇宙中微子退耦对宇宙引力波谱的影响。在T>>1 MeV的温度下，中微子构成了一种完美的流体，不会阻碍GW的传播，而在T<<1 MeV的温度下，它们会自由流动，并具有一种有效的粘性，以恒定的量阻尼宇宙学GW。在中间制度，对应于中微子去耦，阻尼是频率相关的。在中微子退耦过程中进入视界的引力波具有频率f ~ 1 nHz，对应于将由脉冲星定时阵列（PTA）探测的频率区域。特别是，我们展示了中微子去耦如何在宇宙学GWs的光谱中诱导光谱特征，仅低于1 nHz。我们简要地讨论了检测此功能的条件，并得出结论，这是不太可能被观察到的PTA。
2011-03-11 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
Cosmic microwave background bispectrum of vector modes induced from primordial magnetic fields
计算了原初磁场诱导的矢量模的宇宙微波背景双谱。我们考虑到全角度依赖的双谱和讨论的振幅和形状的双谱在$\ell$空间。在压缩极限为$\ell_1 = \ell_2 \gg \ell_3$，我们估计了一个典型的值的归一化约化双谱$\ell_1(\ell_1 + 1)\ell_3(\ell_3+1)|b_{\ell_1\ell_2\ell_3}| \sim 2 \times 10^{-19}$，为原始磁场的强度平滑的$1 {\rm Mpc}$尺度$B_{1 \rm Mpc} = 4.7 \rm nG$假设一个几乎尺度不变的频谱的磁场。我们发现，如果普朗克把局域型组态的非线性参数限制为$|f^{\rm local}_{\rm NL}| < 5$，那么对磁场强度的约束将被粗略地估计为$B_{1 \rm Mpc} < 10 {\rm nG}$。
2010-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from cusp collapse on cosmic strings
原初黑洞是宇宙学和天体物理学的重要研究对象，作为暗物质候选者和引力波的潜在来源，受到了广泛的关注。一种可能的PBH形成机制是宇宙弦的引力坍缩。到目前为止，关于宇宙弦产生PBH的全部文献都集中在（准）圆形宇宙弦环的坍缩上，这只占宇宙环总数的一小部分。在这里，我们证明了一种新的PBH形成机制：崩溃的一小部分宇宙弦附近的尖点。使用箍猜想，我们表明，崩溃是不可避免的，每当一个尖点出现在一个宏观大的循环，形成一个PBH的静止质量小于质量的循环的一个因素的无量纲弦张力的平方，$(Gμ)^2$。由于尖点是宇宙弦环的一般特征，并且不依赖于像圆形坍缩这样的精细调谐的环结构，这意味着宇宙弦产生的PBH比以前认识到的要多得多。由此产生的PBH是高度旋转的，并被提升到超相对论速度;它们占据了BH质量自旋参数空间的一个独特区域，因此是宇宙弦的“吸烟枪”观测特征。我们推导出新的约束$Gμ$从尖点塌陷PBH的蒸发，并更新现有的约束$Gμ$从引力波搜索。
2020-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic superstrings, metastable strings and ultralight primordial black holes: from NANOGrav to LIGO and beyond
本研究提出超轻原初黑洞通过早期物质主导阶段降低高频引力波振幅，缓解LIGO与PTA数据间张力，并利用未来探测器探索其性质。
2025-01-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Circular Polarization in the Cosmic Microwave Background
圆（“V模式”）偏振预期在CMB中消失，因为它在汤姆逊散射中不产生。然而，考虑到传统的CMB各向异性是通过早期宇宙机制（如暴胀或弹跳场景）产生的，圆偏振可能最初产生并存活到最后散射的表面。我们对此进行了详细的研究，并找到了一个大类的暴胀模型，产生一个几乎规模不变的标量V模式各向异性谱。我们研究了通过玻尔兹曼层次的膨胀生产和随后的演变，并表明，在CMB中存在的V-模式偏振被抑制的因素，至少$10^{10^{20}}$相对于原始的$V$，与预期的可忽略不计的V-模式偏振从通货膨胀。我们考虑了其他的可能性来源$V$ primordially，如V-模式极化引起的圆极化原始引力波，或生产$V$后，通过新的相互作用在重组。
2019-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves and Rescattered Electromagnetic Radiation in the Cosmic Microwave Background
了解原初引力波（GW）与宇宙微波背景（CMB）等离子体的相互作用对观测宇宙学具有重要意义。在这篇文章中，我们提供了一个显然被忽视的影响分析。我们考虑一个单一的自由电荷，并假设它可以被原始GW通过CMB等离子体传播，导致周期性的，有规律的运动沿特定方向。被电荷反射的光将被部分偏振，这将在CMB上留下特征图案。我们通过考虑一个简单的模型来研究这种效应，在这个模型中，各向异性入射电磁（EM）辐射被一个位于受GWs扰动的时空中的电荷重新散射，并变得极化。当电荷被驱动沿特定方向移动时，我们计算其偶极矩来确定首阶再散射电磁辐射。再散射辐射的斯托克斯参数表现出净线偏振。我们调查如何这种偏振效应可以示意性地表示出的斯托克斯参数。我们计算出梯度模（E模）和旋度模（B模）的表示，以产生偏振图。虽然极化效应的结果从GW，我们发现，它的代表，E-和B-模式，并不实际反映GW的属性，如应变振幅，频率和极化状态。
2016-07-05 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Gravitational Waves and Cosmic Microwave Background Radiation
这是2009年7月在巴黎举行的第12届马塞尔·格罗斯曼会议的OC 1平行会议“原始引力波和CMB”上发表的演讲摘要。这些报告和讨论表明，在理论和观测方面取得了重大进展。看来，现有的数据提供了一些迹象的存在引力波的贡献的CMB各向异性，而正在进行的和计划的观测工作很可能将这些迹象转化为更有信心的声明有关的实际检测。
2010-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves from Inflation and Preheating
暴胀产生的原初引力波至少有三种宇宙背景：暴胀过程中产生的引力波，与量子模的拉伸有关;暴胀后剧烈预热阶段产生的引力波;以及如果暴胀以全局对称性破缺的方式结束（如混合暴胀），则与Goldstone模的自序有关。每种背景都有自己的具有特定特征的特征光谱。我们详细描述了额外的峰值在PGW背景预热的情况下，由于阿贝尔希格斯模型的混合通货膨胀后的宇宙弦的形成，通货膨胀结束的起源。然后，我们讨论了探测每一种引力波背景的前景，并用一种非常灵敏的探测器，即宇宙微波背景极化的局部B模式，来区分它们。
2010-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Evaporating primordial black holes, the string axiverse, and hot dark radiation
我们表明，原始黑洞（PBH）发展不可忽略的自旋通过霍金发射的大量轴子一般存在于弦论紧化。这是因为标量可以在无角动量模式（$l=0$）下发射，在这种模式下，没有角动量从BH中移除，因此足够多的标量可以补偿费米子、规范玻色子和引力子发射产生的自旋下降。由此产生的$10^8$ - $10^{12}$ kg PBH的特征自旋分布可能由未来的伽马射线观测站测量，前提是PBH丰度不是太小。这产生了一个独特的探测光标量的总数在基本理论，独立于如何弱，他们与已知的物质相互作用。目前由霍金辐射产生的热的MeV-TeV的轴子的局部能量密度可能超过$ρ_{\rm CMB}$。蒸发对PBH的约束也有所减弱。
2021-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the Evolution of the Primordial Magnetic Field from the Small-Scale Cosmic Microwave Background Angular Anisotropy
最近对宇宙微波背景辐射（CMB）的观测已经将测得的功率谱扩展到更高的多极$l\gtrsim$ 1000，并且似乎有可能的证据表明在小角度尺度上存在多余的功率。原始磁场（PMF）对CMB功率谱和大尺度结构的形成有重要影响。在本文中，我们计算的CMB温度各向异性包括一个幂律磁场在光子最终散射表面（PLSS）。然后，我们推导出一个上限的PMF的基础上，我们的理论分析的功率过剩的小角度尺度。我们已经考虑到了几个重要的影响，如修改后的物质声速在磁场的存在。推导出在目前1 Mpc的尺度下，$|B_λ|\lesssim$的场强上限为4.7 nG。这是通过将包括Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应在内的理论计算结果与最近从$Wilkinson Microwave Anisotropy Probe$（WMAP）、宇宙背景成像仪（CBI）和Arcminute宇宙学测辐射计阵列接收器（ACBAR）观测到的小尺度CMB各向异性数据进行比较而得到的。我们讨论了几种可能的机制的产生和演变的PMF。
2009-02-19 astro-ph gr-qc
From Cosmic Bounces to Primordial Black Holes: The Role of Primordial Magnetic Fields
Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)（印度理工学院（印度矿业学院））
研究非奇异ekpyrotic反弹产生的原初磁场对原初黑洞形成的作用，通过保留有限波数截断计算曲率谱等，确定原初黑洞丰度，明确有限波数截断和坍缩假设在关联反弹磁生成与原初黑洞丰度中的关键作用。
2026-10-16 astro-ph.CO gr-qc
Flat wormholes from straight cosmic strings
特殊的多宇宙弦度规的分析扩展到描述配置的惠勒-米斯纳虫洞和普通的宇宙弦。我详细调查的情况下，平坦的，渐近闵可夫斯基，惠勒-米斯纳虫洞时空产生的两个宇宙弦，每个张力$-1/4G$。
1996-07-04 gr-qc hep-th
Cosmic Information, the Cosmological Constant and the Amplitude of primordial perturbations
引力的一个独特特征是它能够控制任何特定观察者可以获得的信息。我们对宇宙中永恒的观察者的宇宙信息（Cosmin）的概念进行了量化。要求CosMin的有限性需要宇宙有一个晚期加速膨胀。将Cosmin的引入与时空量子结构的一般特征相结合（例如，全息原理），我们提出了一个宇宙学的整体模型。我们表明，（i）的宇宙学常数的数值，以及（ii）的原始，标度不变，微扰谱的振幅可以确定在一个单一的自由参数，它指定的能量尺度，在该尺度下，宇宙的过渡，从一个前几何阶段的经典阶段。对于一个特定的参数值，我们得到正确的结果（i）和（ii）。这种形式主义也表明，时空的量子引力信息内容可以用精确的宇宙学来检验。
2017-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of a primordial magnetic field with log-normal distribution on the cosmic microwave background
研究了原初磁场对宇宙微波背景各向异性的影响。我们假设保偏光纤的频谱是对数正态分布，而不是幂律谱。这一规模预计将反映生成机制，我们的分析是补充以前的研究与幂律谱。我们计算了对数正态保偏光纤的能量密度和洛伦兹力的功率谱，然后计算了由这些保偏光纤产生的标量、矢量和张量微扰模式的CMB温度和偏振角功率谱。通过将这些光谱与WMAP 7、QUaD、CBI、Boomerang和ACBAR数据集进行比较，我们发现当前CMB数据集在$k\simeq 10^{-2.5}$ Mpc $^{-1}$处设置了最强约束，上限为$B\lesssim 3$ nG。
2011-12-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Prospects for Primordial Gravitational Waves in String Inflation
假设早期宇宙有（i）微扰弦论及其场论极限的描述（ii）四维有效场论中的慢卷暴胀时代和保持后者受控的尺度体系$M_{inf} < m_{kk} < m_s \lesssim M_{pl}$，我们导出了原初引力波振幅的上限。该边界对数值系数和展开参数的轻微变化非常敏感。例如，允许耦合和质量平方层次结构$\lesssim 0.2$，意味着$r \lesssim 0.05$，但更安全地要求层次结构$\lesssim 0.1$，则边界变为$r \lesssim 10^{-6}$。此外，大体积--通常用于弦模型以保持反向反应和模量稳定在控制之下--会使$r$下降。因此，暴胀引力波的任何探测都将给弦论带来有趣但困难的挑战。
2016-07-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tensor Modes from a Primordial Hagedorn Phase of String Cosmology
最近的研究表明，弦气体宇宙学的哈格多恩相可以提供一种因果机制，产生一个几乎标度不变的标量度规波动谱，而不需要一个德西特膨胀的干预期。在本文中，我们计算了张量度规涨落（引力波）在这种情况下的频谱，并表明它也几乎是标度不变的。然而，标量模的光谱有一个小的红色倾斜，张量模的光谱有一个小的蓝色倾斜，不像慢卷暴胀中发生的那样。这提供了一种可能的观测方法来区分我们的宇宙学场景和传统的慢卷暴胀。
2006-04-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Oscillation in power spectrum of primordial gravitational wave as a signature of higher-order stringy corrections
在低能有效弦论中，$α'$修正涉及到介子场与高斯-邦纳项的耦合。我们假设，介子势是微调，使介子场可能会迅速振荡，而周围的最小潜力，但通货膨胀的背景不受影响。通过数值计算，我们发现，如果在暴胀结束前的约$\sim 60$ e-折叠时刻开始振荡，$α^\prime$修正可能会给暴胀引力波谱带来不寻常的振荡，这种振荡可能会在CMB B模偏振中留下可测量的印记.
2016-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes, zero-point energy and the CMB: The cosmic connection
我们提出了一个可能的解决方案的宇宙学常数的问题，通过一个场景中，宇宙是由三个组成部分：物质，辐射（CMB）和真空能量，真空能量是不恒定的，并衰减到物质成分。在这种情况下的物质包括重子物质和原始黑洞（PBH）作为暗物质。PBH和CMB之间的局部平衡条件限制了PBH的质量和半径。解释衰减过程的机制无非是光子带隙对真空能量模的吸收，其吸收波长可达光子带隙半径的量级。作为真空能量模式波长的自然截止，这导致真空能量密度的观测值。
2014-06-04 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
