Gravitational wave signals and cosmological consequences of gravitational reheating
即使暴胀子仅通过引力耦合到标准模型(SM)粒子,暴胀后的再加热也可以进行。然而,在de-Sitter膨胀和减速宇宙之间的过渡期间,粒子的产生是相当低效的,并且恢复可见宇宙的必要性导致了最初由暴胀子场的残余物主导的非标准宇宙学演化。我们仍然不可知的具体动态的暴胀场,并讨论了一个通用的情况下,其残余物表现为一个完美的流体与一般正压参数$w$。使用CMB和BBN约束,我们得到了通货膨胀尺度的允许范围。我们还表明,这种情况下的结果在一个特征的原始引力波(GW)的频谱,这给了希望,在即将到来的运行的LIGO观测以及在其他计划的实验。
2017-11-22 astro-ph.CO
Inflating and Reheating the Universe with an Independent Affine Connection
结果表明,一个组件的动态仿射连接,这是独立的度量,可以驱动通货膨胀与观察。这为暴胀子提供了一个几何原点。我们还发现,自旋为0且具有奇宇称的场衰变为希格斯玻色子玻色子,可以将宇宙重新加热到足够高的温度。
2022-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamics of Cosmological Perturbations and Reheating in the Anamorphic Universe
我们讨论标量张量实现的变形宇宙学方案最近提出的Ijjas和Steinhardt。通过对宇宙学扰动动力学的分析,我们得到了对模型参数的约束。我们还研究了引力帕克粒子生产的收缩变形阶段,我们计算之间的分数的能量密度的创建粒子在结束的阶段和背景能量密度。我们发现,就像暴胀的情况一样,需要一种新的机制来重新加热宇宙。
2017-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge Field Production and Schwinger Reheating in Runaway Axion Inflation
在一类(赝标量)暴胀中,暴胀阶段之后是一个kination阶段,宇宙由暴胀子的动能主导,它在一个消失的标量势中逃逸。在这类宇宙的后暴胀演化中,宇宙的再加热不能通过暴胀子粒子衰变来实现,这需要它在二次势中的相干振荡。在这项研究中,我们探讨了U(1)规范场的生产通过之间的赝标暴胀子和规范场在kination时代的陈-西蒙斯耦合,并检查随后的成对粒子的生产所引起的放大的规范场被称为施温格效应,这可能会导致宇宙的再加热。我们发现,通过对标准模型超U(1)规范场的Schwinger效应的粗略估计和随后对产生粒子的热化,通过它们最终对暴胀子的动能的支配,以及一些合理的参数设置,可以实现宇宙的成功再加热。这可以理解为“施温格再加热”的具体实现。从后来的时间宇宙学的约束也进行了讨论。
2021-10-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reconciling low multipole anomalies and reheating in single field inflationary models
暴胀宇宙的再加热阶段可以用参数$T_{\text{reh}}$、$\bar{w}_{\text{reh}}$和$N_{\text{reh}}$来模拟,这些参数可以由标量谱振幅$A_{s}$和标量谱指数$n_{s}$来约束.另一方面,CMB中的低多极异常可以用暴胀子势中的适当特征来模拟。我们表明,这些功能的暴胀势的参数提供了额外的约束的再加热参数。对于几个单场模型,我们发现,再热参数的要求,提出的解释低多极异常的兼容性大大限制。
2018-10-19 astro-ph.CO
Isocurvature Perturbations and Reheating in Multi-Field Inflation
包含多个标量场的暴胀模型自然会产生等曲率扰动。然而,虽然这些都是相当好的研究,很少有人知道他们的演变通过再加热时代,当暴胀场衰减到目前宇宙的标准成分。本文通过对再加热过程的微扰模拟,计算了三种不同暴胀模型中非绝热压强微扰的功率谱。我们发现,等曲率可以增长大最初,但衰减速度比压力扰动。当再加热结束时,双二次和双四次暴胀模型的等曲率可以忽略不计。对于乘积指数势,其在充气结束时具有大的等曲率,等曲率在再加热期间衰减,并且比再加热结束时的压力扰动小大约五个数量级。
2014-02-28 astro-ph.CO
Reheating the Universe Once More: The Dissipation of Acoustic Waves as a Novel Probe of Primordial Inhomogeneities on Even Smaller Scales
我们提供了一个简单的,但强大的范围内的原始曲率扰动$10^4 {\rm Mpc}^{-1} < k < 10^5 {\rm Mpc}^{-1}$,这还没有受到限制,到目前为止,不像低波数模式。这些尺度上的微扰在原初核合成之后但在红移$z \sim 2 \times 10^6$之前通过Silk阻尼耗散了它们的声振荡能量,并重新加热了光子浴,而没有引起CMB扭曲。这种{ \it声学再加热}导致重子光子比的降低。通过结合独立的测量探测核合成时代和周围的重组时代,我们发现在上述波数范围内的曲率扰动的振幅的上限为${\cal P}_ζ< 0.06$。超大质量黑洞的影响也进行了讨论。
2014-08-08 astro-ph.CO gr-qc
On finite density effects on cosmic reheating and moduli decay and implications for Dark Matter production
本文研究了Friedmann-Robertson-Walker时空中振荡标量场的微扰阻尼,并考虑了衰减产物与等离子体相互作用对阻尼率的有限密度效应.标量场可以等同于暴胀子,在这种情况下,这个过程会导致宇宙在暴胀后的再加热。它也可以类似于一个模量,在以后的时间里支配宇宙的能量密度。我们发现,阻尼率的有限密度修正可以有一个激烈的热历史的影响,并大大增加,在早期宇宙的最高温度和再加热温度在辐射主导时代的开始。因此,某些候选暗物质的丰度可能比先前估计的要大得多。我们给出了最高温度和再热温度的改进的解析估计,并在一个简单的模型中进行了数值验证。
2014-10-30 astro-ph.CO hep-ph
Irreversible thermodynamic description of dark matter and radiation creation during inflationary reheating
利用开放系统的不可逆热力学,研究了宇宙早期暴胀末期再加热阶段的物质生成过程。宇宙的物质内容被假设为由暴胀标量场组成,通过它的衰变,分别产生相对论性物质和无压暗物质。在再加热的早期阶段,暴胀标量场将其能量传递给新产生的物质粒子,场能量降低到接近零。将物质产生的热力学描述与引力场方程相结合,得到了再加热过程中不可逆物质产生的一般方程。本文还介绍了一般再热方程组的无量纲形式。用解析和数值方法分析了不同暴胀标量场势的作用,得到了再加热过程中物质和标量场密度以及宇宙学参数的演化.通常,相对论物质和暗物质的能量密度值在宇宙被重新加热到重新加热温度时达到最大值,重新加热温度是根据标量场衰变宽度、标量场粒子质量和宇宙学参数确定的。一个有趣的结果是,粒子产生导致宇宙在再加热阶段加速,减速参数显示出复杂的动力学。一旦标量场的能量密度相对于物质密度变得可以忽略不计,宇宙的膨胀就会减速,暴胀在重新加热后会优雅地退出。
2017-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Spectrum of Dark Radiation as a Probe of Reheating
在暴胀之后,宇宙大概经历了一个重新加热的阶段,这实际上开始了热大爆炸宇宙学。然而,到目前为止,我们几乎没有直接的实验或观测证据来证明宇宙的这一重要阶段。在这封信中,我们认为,测量自由传播的相对论性粒子,即暗辐射,在再加热过程中产生的光谱可以为我们提供强大的再加热阶段的信息。为了证明这种可能性,我们考虑一种情况,即暗辐射是在重的非相对论性粒子的衰变中产生的。我们表明,光谱的关键取决于是否重粒子曾经主宰宇宙或没有。由依赖于相对论自由度的数量所引起的特征甚至可以允许推断重粒子衰变发生时的温度。
2021-01-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Detecting the Stochastic Gravitational Wave Background from Primordial Black Holes in Slow-reheating Scenarios
本文研究慢再加热场景中由暴胀子结构坍缩形成的原初黑洞及其潮汐作用所激发的随机引力波背景,并针对构成全部暗物质的PBH质量约10^21的情况进行分析。
2024-05-29 astro-ph.CO
Primordial Perturbation of Dark Matter as a Novel Probe of Very Early Universe
暗物质(DM)是唯一可能的候选者,将远离大爆炸核合成(BBN)之前的热平衡,根据目前的DM搜索。在这项工作中,我们报告了一个通用的方案,原始扰动的暗物质(PPDM)可以有效地产生和编码的原始信息的非常早期的宇宙再加热时代。给出了PPDM整个演化过程的解析解。首次得到了原初引力波(PGW)对再加热过程的新的强约束。结果表明,PGW与原始曲率扰动(PCP)的比值不仅与慢滚谱指数有关,而且强烈地依赖于再加热时暴胀子的衰变过程。对于非常一般的再加热过程,我们的结果提供了一个自然的解释,在目前的观测PGW的缺乏。
2017-11-01 astro-ph.CO hep-ph
Hubble tension and Reheating: Hybrid Inflation Implications
我们研究了哈勃常数张力的一种新的可能解。我们提出了一个简单的解决方案,假设在早期宇宙中发生了与H0跃迁有关的一级相变。宇宙的早期演化是混合暴胀的结果,它持续了一段特定的时间,直到对称性破缺发生。拟合我们的模型测量普朗克和SH0ES数据提供了一个关键的解释差异的H0测量。该模型计算的量子涨落对再热参数Nre和Tre有重要影响。因此,必须考虑新的约束条件,以使这些参数与最近的结果相适应。
2022-08-04 astro-ph.CO gr-qc
Reheating constraints to modulus mass for single field inflationary models
我们考虑弦和超引力激发的情况下,模量场占主导地位的能量密度的宇宙在后暴胀时代。对于单个光模的情况,考虑到特定尺度从暴胀过程中的哈勃穿越到现在的演化,可以得到最轻模质量、再加热参数($T_{\text{reh}}$、$\bar{w}_{\text{reh}}$和$N_{\text{reh}}$)和暴胀观测量之间的关系。通过密切关注的作用,$\bar{w}_{\text{reh}}$,我们得到更严格的约束的值的模量质量和再加热参数使用CMB数据。接下来,分析扩展到包括在膨胀子潜在的CMB低多极异常的来源,这进一步约束的质量的模量要大大高于没有这样的约束的功能。通过这两个考虑和几个通货膨胀模型考虑,我们发现一个约束的质量最轻的模量粒子,$m_χ$,一般$\gtrsim10^{15}$ GeV,可能的低值$\sim10^{12}$ GeV。虽然假设了再加热阶段的简化,但其界限是可靠的,并且该研究可以被视为一种证明,通过使用今天的CMB观测数据,可以获得关于深埋在宇宙早期的再加热阶段的大量知识。
2020-10-07 astro-ph.CO
Reheating via gravitational particle production in kination epoch
我们提供了一个详细的研究再加热的kination制度,粒子内容是由大量的标量相互作用与无质量的标量场的引力生产。产生的粒子随后衰变成无质量的粒子,最终重新加热宇宙。我们的目标是在弯曲的时空中,使用玻尔兹曼方程和量子场论方法获得的衰变率来获得更精确的图像。通过数值计算发现,在膨胀之后,宇宙在辐射主导时代之前的一段时间内最终由普通物质主导。发现再加热温度本身处于$10^6-10^{12}\ \text{GeV}$区域。
2019-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating constraints on modified quadratic chaotic inflation
本研究利用Planck 2018+BK18+BAO数据,通过再加热参数约束具有对数质量修正的二次混沌暴胀模型,发现小修正即可使模型符合观测,并显著提高约束精度。
2024-03-13 astro-ph.CO
Reheating in geometric Weyl-invariant Einstein-Cartan gravity
National Institute of Chemical Physics and Biophysics(国立化学物理与生物物理学研究所)
研究威耳斯特林不变的引力理论,揭示再加热过程对宇宙膨胀预测的影响,强调再加热温度和方程状态参数对观测结果的重要性。
2026-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Dark Matter Annihilation Boost from Low-Temperature Reheating
宇宙在暴胀和大爆炸核合成开始之间的演化是很难探测的,而且在很大程度上是不受约束的。这种无知极大地限制了我们对暗物质的理解:如果不知道宇宙何时变成辐射主导的,我们就无法计算它的热遗迹丰度。幸运的是,小尺度的密度扰动提供了一种对早期宇宙的探测,可以打破这种简并性。如果暗物质是一种热遗迹,那么在早期物质主导时代进入视界的密度扰动在再加热之前随着比例因子线性增长。由此产生的丰富的子结构将湮灭率提高了几个数量级,这可以补偿在这些场景中产生观测到的暗物质密度所需的较小湮灭截面。特别是,热遗迹与质量小于TeV的热和动力学去耦再加热之前可能已经排除了费米-LAT观测矮球状星系。虽然这些限制受到微晕内部结构的不确定性的影响,这些微晕是由增强的扰动形成的,但它们开辟了使用伽马射线观测来了解宇宙再加热的可能性。
2015-11-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Curvature Perturbations from Higgs Modulated Reheating
本文研究了Higgs调制再加热过程中曲率扰动的产生机制,采用非微扰δN方法揭示了较小Higgs自耦合对扰动强度和非高斯性的影响。
2025-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Leptogenesis with sub-electroweak-scale reheating temperature
SRM University AP(SRM大学AP分校);Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学培养协会);Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
研究暴胀后再加热时期通过轻子生成产生宇宙重子不对称性,在单项式暴胀势框架下分析三种微扰再加热情景,确定成功重现重子不对称性的参数空间区域,强调原初引力波观测对这类情景的探测潜力。
2026-11-06 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Black Hole Reheating
本文探索了通过原初黑洞蒸发实现宇宙再加热的新途径,发现PBHs的初始质量、丰度及暴胀子耦合决定了两种截然不同的再加热历史,并估算了相关参数范围。
2023-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Production of PBHs from inflaton structure
在大爆炸核合成之前,如果在再加热期间由快速振荡的暴胀子场主导,宇宙可能会显示出原始结构形成时期。在此背景下,我们提出了一种新的原初黑洞形成机制[L. E.帕迪拉,J. C. Hidalgo和K. A. Malik,Phys. Rev. D,vol. 106,p. 023519,Jul 2022],它在扩展的再加热时代和标量场暗物质模型之间进行类比,规定了暴胀子晕和暴胀子星的引力坍缩。在本文中,我们看看实现这一新机制的要求。我们表明,一个通用的原始功率谱与峰值在小尺度是最适合的生产相当数量的PBH。当满足这样的要求时,并且如果再加热持续足够长的时间,则可以产生大量的具有$M_{\rm PBH}\sim 1~\mathrm{gram}$的PBH。我们发现,特别是,PBH的质量分数是数量级大于PBH的形式时,通过直接坍缩在宇宙中占主导地位的辐射或无压尘埃。在我们的研究结果可观察到的影响,我们探讨的可能性,PBHs组件可能会主导宇宙的能量密度在某个时候结束后的再加热。
2023-03-08 astro-ph.CO
Neutrino reheating predictions with non-thermal leptogenesis
本文通过暴胀子衰变实现非热轻子生成,研究中微子再加热动力学,建立重子不对称性与谱指数的直接联系,以打破暴胀模型简并。
2025-07-09 astro-ph.CO hep-ph
Inflation and Reheating with a Fermionic Field
暴胀长期以来一直是理解早期宇宙的公认范式。大多数暴胀模型都有一个标量场作为暴胀子粒子,在暴胀后,它在一个被称为再加热成标准模型(SM)粒子的过程中衰变。在这项工作中,我们考虑一个费米子作为暴胀子场。诺特对称性论证表明,如果费米子与引力的耦合不是最小的,那么它就可能存在一个指数膨胀的宇宙。我们在这个模型中使用这样的场景来研究通货膨胀和再加热。我们发现在这个模型中所涉及的各种参数,其中包括非最小耦合强度$ξ$,质量$m$和汤川耦合$Y$之间的关系。
2018-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitino Thermal Production, Dark Matter, and Reheating of the Universe
本文通过完整单圈计算引力子热产生率,在超引力框架下约束再加热温度,发现若引力子为全部暗物质,则再加热温度受严格上限,并给出不同参数下的具体数值关系。
2025-01-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantifying the reheating temperature of the universe
本文的目的是确定一个精确的定义的再热温度的一般微扰衰变的暴胀子。为了估计再热温度,需要满足两个重要条件:(a)暴胀子的衰变产物必须支配宇宙的能量密度,即宇宙成为完全辐射支配的,以及(b)暴胀子的衰变产物已经达到局部热力学平衡。对于某些参数的选择,后者是一个更严格的条件,这样的衰变产物可能会热化后的辐射开始支配。因此,我们得到的再热温度可以远低于标准的传说估计。在本文中,我们描述了在什么条件下,我们的宇宙可能有效率或效率低下的热化,并量化两种情况下的再热温度。这一结果对许多依赖于宇宙热历史的应用产生了直接的影响,特别是引力子丰度。
2014-07-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Scalaron the mighty: producing dark matter and baryon asymmetry at reheating
在R^2-暴胀中,标量子的慢滚是暴胀阶段的原因,而它的振荡则使宇宙重新加热。我们发现引力引起的标量子衰变同样可以提供暗物质的产生和稀薄生成。通过将R^2项和三个马约拉纳费米子添加到标准模型中,我们得到了现象学上完整的理论,能够同时解释宇宙的中微子振荡、暴胀、再加热、暗物质和重子不对称性。除了中微子区的跷跷板机制外,我们只使用引力,利用标量子解决了所有问题。
2011-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamics of cosmological inflation and predictions for reheating in the light of 2018 PLANCK results
我们研究了两个具体的暴胀模型的动力学,即自发对称性破缺暴胀和环形暴胀。我们约束的参数,一个可行的暴胀宇宙出现使用最新的普朗克结果,去年,我们给出的持续时间的再加热以及再加热温度后,通货膨胀的预测。我们的数值结果表明,通过轻生重子可能实现的暴胀模型中考虑这项工作。
2020-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Displaced new physics at colliders and the early universe before its first second
碰撞机上的位移顶点,产生于长寿命粒子的产生和衰变,探测通过冻结产生的暗物质候选者。如果假设一个标准的宇宙学历史,这些衰变只有在暗物质非常轻的情况下才会在探测器内部发生,因为有遗迹密度的限制。在这里,我们讨论如何位移事件可以很好地指向冻结在一个非标准的早期宇宙历史。聚焦于暴胀再加热的宇宙学,我们探索了最小冻结场景下再加热温度和对撞机签名之间的相互作用。在大型强子对撞机上观测位移事件将允许设定再加热温度的上限,并且通常可以收集有关宇宙早期历史的间接信息。
2021-06-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Reheating and leptogenesis in a SUGRA inspired brane inflation
我们通过宇宙的热历史和与早期宇宙粒子物理现象学有关的leptogenesis,广泛研究了背景超引力驱动的膜膨胀的特定模型中的现象学含义。本文利用单圈修正暴胀势研究了标准模型粒子膜再加热温度的解析表达式和数值估计。这导致了这种类型的通货膨胀的再加热的一些新的功能,这些功能对通过再加热温度生产轻中子所需的重马约拉纳中微子有严重的影响。我们还导出了再加热和辐射主导时期的引力子丰度表达式。我们进一步估计了相变阶段的不同参数,并揭示了它们的显著特征。最后,我们明确地给出了通过有效CP相的CP破坏量的估计,它与重子不对称性以及引力子暗物质丰度有关。
2011-12-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Curvaton reheating in logamediate inflationary model
在对数介质暴胀宇宙模型中,我们引入曲率场,以结束这种暴胀模型。在这种方法中,我们确定再加热温度。我们还概述了一些有趣的约束参数,描述我们的模型。因此,我们给出了这种情况下的参数空间。
2009-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermal History of the Universe After Inflation
宇宙是什么时候热化的?在这次演讲中,我回顾了这个问题的地位和它在建立暗物质的预期属性,大尺度结构的增长,以及面对CMB观测时通货膨胀模型的可行性的重要性。我还提出了一种新的方法来解决理论上的挑战,围绕通货膨胀(p)再加热,它试图延长过去的工作的有效场论的通货膨胀的时间再加热。
2015-10-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Particle production and Higgs reheating
Virtual Institute of Astroparticle Physics(虚拟天体粒子物理研究所);MG Science Institute, Gujarat University(古吉拉特大学 MG 科学研究所);Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University(范德堡大学物理与天文系);National Research Nuclear University MEPhI(俄罗斯国立核研究大学莫斯科工程物理学院);Research Institute of Physics, Southern Federal University(南联邦大学物理研究所)
本研究通过几何再加热机制,利用曲率标量的振荡行为产生粒子,为暴胀后宇宙的再加热提供了一种引力驱动的自然途径。
2026-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Delayed Reheating and the Breakdown of Coherent Oscillations
我们分析了暴胀结束后暴胀子场和度规中扰动的演化。我们提出了精确的解析近似的扰动,表明相干振荡的后暴胀凝聚必然打破之前,任何目前的现象学约束要求宇宙成为辐射为主。此外,崩溃发生在长度尺度上,相当于共同运动的后暴胀视界的大小。这项工作对暴胀“匹配”问题和后暴胀宇宙中可能产生的随机引力波背景都有意义。
2010-11-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reheating after relaxation of large cosmological constant
我们提出了一个宇宙学模型的早期的情况下,将是大真空能量的弛豫过程,其次是一个再加热时代连接到标准的热大爆炸宇宙。避免微调的宇宙学常数是通过一个标量场的动力学,其动力学项是由时空曲率的逆功率调制。虽然它是在工作对辐射校正的暗能量,这一机制本身将消除不仅真空能量,而且所有其他物质的内容。我们目前的工作旨在完成的情况下,利用零能量条件违反部门的能量最终转移到一个再加热部门。我们提供了一个明确的例子,这一过程,从而实现了宇宙的热历史与一个可以忽略不计的宇宙学常数的宇宙开始的具体方案。
2022-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating the Universe After Multi-Field Inflation
我们详细研究了多场暴胀模型后的再加热(p),特别关注N-暴胀。我们考虑了各种不同的耦合之间的暴胀子和物质部门,包括四次和三线性相互作用与轻标量场。我们发现,多个振荡的暴胀子的存在下,参数共振效率低下的情况下的四次相互作用。此外,微扰过程不允许这种耦合的暴胀子完全衰变。为了恢复热大爆炸,我们必须考虑三线性耦合。在这种情况下,我们表明,强非微扰预热是可能的,通过多场快子共振。此外,后期的微扰效应确实允许凝聚体完全衰变。我们还研究了几个原型耦合的规范场的产生,发现三线性标量耦合类似的结果。在我们的分析过程中,我们发展了准周期马蒂厄方程的数学理论,这是单场暴胀后预热中熟悉的Floquet理论的多场推广。我们还详细阐述了经典暴胀子凝聚体的微扰衰变理论,它也适用于单场模型。
2010-05-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Thermal and nonthermal dark matters with gravitational neutrino reheating
本文研究引力产生的中微子再加热宇宙,结合I型跷跷板模型,分析热与非热暗物质产生,并给出再加热状态方程约束及暗物质与跷跷板参数的关联。
2025-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Throwing away antimatter via neutrino oscillations during the reheating era
解释宇宙的重子不对称性的最简单的可能性是假设在暴胀之后,辐射在重子和反重子之间不对称地产生。我们提出了一个新的机制,这种CP违反味振荡的左手轻子在再加热时代分布的轻子不对称部分到右手中微子,而净不对称没有创建。储存在右手中微子中的不对称性后来被轻子数违反衰变所洗出,最终在标准模型粒子中形成净轻子不对称性,并通过sphaleron过程转化为重子不对称性。这种情况适用于右手中微子的质量范围,而不需要在质量之间进行微调。如果我们假设微扰区的暴胀子衰变是导致再加热的原因,那么宇宙的再加热温度可以低至$O(10)$ ~TeV。对于通过耗散效应再加热的情况,再加热温度可以低至$O(100)$ ~GeV。
2019-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
The more investigation of inflation and reheating stages based on the Planck and WMAP-9
势$V(ϕ)=λϕ^{n}$负责宇宙的暴胀,因为标量场$ϕ$围绕$V(ϕ)$具有最小值的某个点快速振荡。这一阶段的结束对宇宙的进一步演化阶段具有重要作用。在这个阶段结束时,所产生的粒子负责重新加热宇宙。充气和再加热阶段的行为通常分别称为幂律展开$S(η) \varpropto η^{1+β}$、$S(η) \varpropto η^{1+β_{s}}$。再加热温度($T_{rh}$)和$β_{s}$为我们提供了关于再加热阶段的有价值的信息。近年来人们基于慢卷暴胀和量子归一化的初始条件对$T_{rh}$的行为进行了研究。结果表明,在慢卷暴胀和量子归一化\cite{acq}的条件下,由于$β_{s}$的数量不同,$T_{rh}$存在一定的差异。因此,作者认为在\cite{acq}中,量子归一化可能不是一个好的初始条件。但似乎我们可以通过确定适当的参数$β_{s}$来消除这种差异,因此基于计算的$β_{s}$获得的温度有利于上述两种条件。然后由给定的$β_{s}$,利用Planck和WMAP-9数据计算出$T_{rh}$、张量标量比$r$和参数$β, n$。$r, β_{s}, β$和$n$的观测结果与其约束条件一致。$T_{rh}$的计算结果与DECIGO和BBO探测器的一般范围和特殊范围一致。
2016-12-26 astro-ph.CO gr-qc
Unification models with reheating via primordial black holes
我们研究了通过膨胀末期产生的原始黑洞蒸发来重新加热宇宙的可能性。这是允许统一的通货膨胀和暗物质下的一个单一的标量场的动态。我们确定了通过黑洞再加热后的核合成时间恢复标准大爆炸的必要条件。
2012-02-19 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Post-Reheating Inflaton Production as a Probe of Reheating Dynamics
Niigata University(新潟大学);Saga University(佐贺大学)
本文研究再加热后膨胀子从热浴中重新产生的机制,提出该通道可探测再加热动力学,并可能解释暗物质丰度。
2026-09-11 astro-ph.CO hep-ph
Nonperturbative Dynamics Of Reheating After Inflation: A Review
我们对暴胀结束和大爆炸核合成(BBN)之间宇宙状态的理解是不完整的。暴胀结束时的动态是丰富的,是观测信号的潜在来源。再加热,暴胀子和标准模型场之间的能量转移(可能通过中介)及其随后的热化,可以提供暴胀如何适应已知高能物理的线索。我们提供了一个概述,我们目前的理解的非微扰,非线性动力学在年底的通货膨胀,一些显着特点的现实粒子物理模型的再加热,以及宇宙如何达到热状态之前BBN。此外,我们还回顾了文献中的分析和数值工具,以研究预热和再加热,并讨论了这个迷人时代的潜在观测特征。
2014-12-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitino DM and high reheating temperatures after LHC 7/8
由于引力子问题,在宇宙热历史中存在高的再加热温度挑战了超对称的场景。我们修改了一般的R-宇称守恒引力子暗物质的情况下,一个stau作为次轻的超粒子,特别是在大型强子对撞机的重稳定带电粒子的搜索受到限制。通过施加各种实验和理论约束,我们证明了T_R > 10^9 GeV的点只存在于参数空间的一个非常特殊的角落。
2014-05-20 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational reheating formulas and bounds in oscillating backgrounds II: Constraints on the spectral index and gravitational dark matter production
本文建立了引力重加热温度与标量扰动谱指数的关系以约束暴胀模型,并证明了在暗物质粒子与重加热粒子质量相关时,引力重加热可作为产生暗物质的可行机制。
2025-01-31 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Unifying inflationary and reheating solution
针对传统单正则暴胀子场背景解无法准确描述暴胀末期及初始振荡阶段宇宙动力学的问题,研究提出一种统一、不依赖模型的参数化解析解,填补了慢滚与深再加热极端情形间的空白,可提升宇宙学预测水平并更有效约束暴胀模型。
2024-06-25 astro-ph.CO gr-qc
Early Universe Tomography with CMB and Gravitational Waves
本文讨论了如何结合宇宙微波背景(CMB)测量和引力波(GW)直接探测实验重建宇宙的热历史。假设各种膨胀时代发生后,暴胀再加热和大爆炸核合成(BBN)之前,我们展示了如何测量的GW频谱可以用来打破与CMB数据,后者是敏感的宇宙膨胀的总量相关联的简并。在这种情况下,我们认为,从未来的CMB和GW实验的预期约束可以探测的情况下,存在后期的熵产生除了标准的再加热。我们表明,在某些情况下,结合未来的CMB和GW直接探测实验的数据,可以确定再加热温度,熵产生的量和标准辐射时代开始的温度。
2013-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Confronting Inflation and Reheating with Observations: Improved Predictions
Nanchang University(南昌大学)
本文基于观测数据改进了膨胀与再加热阶段的预测,通过数值计算结果提高了预测准确性,并为早期宇宙物理研究提供了更精确的理解。
2026-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Double-Sine-Gordon Early Universe
Research Institute for Astronomy and Astrophysics of Maragha (RIAAM), University of Maragheh(马拉盖天文与天体物理研究所,马拉盖大学);Department of Physics, School of Sciences, Ferdowsi University of Mashhad(马什哈德费尔多西大学理学院物理系);Faculty of Symbiotic Systems Science, Fukushima University(福岛大学共生系统科学学部)
本研究提出基于Double-Sine-Gordon势的早期宇宙孤子模型,能满足暴胀所需e折叠数、符合观测数据,可自洽描述暴胀与再加热时期,解决相关宇宙学问题。
2025-06-12 astro-ph.CO gr-qc
Einstein or Jordan: seeking answers from the reheating constraints
在宇宙学中,从树级微扰观测量(标量谱指数$n_{\rm s}$和张量标量比$r$)中区分共形耦合框架是一个挑战,因为它们几乎是相同的。然而,由于这两个帧中的背景演化显著不同,因此我们可以在再加热约束中寻找潜在的签名以区分这些帧。在这项工作中,我们研究了这些框架中的再加热阶段,发现这些框架中的暴胀能量标度的差异导致了再加热e折叠数的显着差异,从而导致了不同的再加热温度。这种差异最终将导致两个框架中的对比热历史,这可能在未来的观测中具有潜在的观测特征。这项研究将开辟一条途径,区分各种共形连接,否则难以区分的框架,并可能最终导致我们正确的引力理论为我们的宇宙。
2019-07-24 astro-ph.CO gr-qc
Inflation and reheating in theories with spontaneous scale invariance symmetry breaking
研究了具有非最小耦合标量场的二次引力的标度不变模型。我们专注于宇宙学的解决方案,并发现规模不变性是自发打破和质量尺度自然出现。在对称性破缺之前,宇宙经历了暴胀膨胀,与斯塔罗宾斯基模型的观测预测几乎相同。在暴胀结束时,哈勃参数和标量场通过阻尼振荡收敛到一个稳定的不动点,恢复了通常的Einstein-Hilbert作用量。围绕固定点的振荡可以以各种方式重新加热宇宙,我们详细研究了其中的一些可能性。
2016-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Amplification of Primordial Gravitational Waves by a Geometrically Driven non-canonical Reheating Era
为了描述广义相对论中的暴胀,必须不可避免地使用标量场,尽管这种描述会遇到各种挫折。另一方面,$f(R)$引力理论和其他修正的引力理论似乎提供了一个统一的描述早期和晚期的动力学,而不诉诸标量或幻影理论。问题是,修正后的引力能直接影响神秘的辐射统治时代吗?解决这个问题是这项工作的重点,我们将考虑的情况下,在辐射支配时代的早期阶段,即在再加热时代,背景状态方程参数是不同的$w=1/3$。正如我们所展示的,在$f(R)$引力的背景下,一个异常的再加热时代可以影响今天的原始引力波能谱。由于未来的干涉仪将准确地探测这个时代,其中包括在辐射支配时代的早期阶段重新进入视界的亚视界模式,这项工作的重点是如何短的异常再加热时代,偏离标准的完美流体模式与$w\neq 1/3$,并产生高阶曲率项,可以影响原始的引力波能谱。使用WKB的方法,我们计算了一个$f(R)$重力产生的异常再加热时代的影响,并作为我们显示的原始引力波频谱显着放大,结果是在广义相对论的情况下,在那里的效果是轻微的。
2022-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing Reheating Phase via Non-Helical Magnetogenesis and Secondary Gravitational Waves
本文通过非螺旋磁生成模型产生的次级引力波谱,研究再加热阶段动力学,发现不同再加热历史对应不同谱形,未来实验可探测。
2025-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Generalized Models for Inflationary Preheating: Oscillations and Symmetries
研究近似共形对称及其二次破缺下的暴胀再加热模型,通过非线性振荡解、Hill 方程和稳定性图揭示宇宙膨胀使参数共振更不稳定的新机制。
2024-11-07 astro-ph.CO hep-ph math-ph
Reheating and Primordial Gravitational Waves in Generalized Galilean Genesis
伽利略起源是暴胀的另一种选择,宇宙从闵可夫斯基开始膨胀,并稳定地违反零能量条件。本文讨论了早期宇宙如何通过引力粒子的产生在起源阶段到随后的标量场的动能占主导地位的阶段的转变中被再加热。然后,我们研究了伽利略起源后引力再加热对原始引力波谱的影响。所得的光谱是强蓝色的,并且在高频下,就每单位对数频率的能量密度而言是$Ω_{\rm gw}\propto f^3$。虽然这在现有的探测器中无法探测到,但在$f\sim 100\,$ MHz时,振幅可以与$Ω_{\rm gw}\sim 10^{-12}$一样大,这为未来的成因情景提供了测试。分析是在广义伽利略起源的Horndeski理论的基础上,这使我们能够推导出通用公式的框架内进行。
2016-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th