Primordial black holes through preheating instabilities in $α$-attractor models
Universidade da Beira Interior（贝拉内陆大学）；Centro de Matemática e Aplicações da Universidade da Beira Interior（贝拉内陆大学数学与应用中心）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；University of Utah（犹他大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）
研究α-吸引子暴胀模型中PBH产生，聚焦预热阶段。通过三个标准分析PBH形成，用PS和KP形式计算质量分数，发现PS形式高估PBH丰度，KP形式更现实，还与观测约束比较，凸显考虑非球对称效应和准确坍缩动力学的重要性。
2026-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-thermal moduli production during preheating in $α$-attractor inflation models
本文研究α-吸引子暴胀预热阶段中模场的非热产生，发现小α可抑制参数共振产生，并结合半解析与格点模拟得出α≲10⁻⁸ m_Pl²的BBN约束，从而给出暴胀能标与再加热温度上限。
2023-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Self-resonance preheating in deformed attractor models: oscillon formation and evolution
Nanchang University（南昌大学）；Lanzhou University（兰州大学）
研究变形α吸引子T模型中自共振预热过程，发现振子形成与演化受潜在特征参数影响，揭示了潜在特征在预热动态和宇宙学影响中的重要作用。
2026-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Linear Resonance in Relativistic Preheating
在早期宇宙的暴胀之后可能会有一段短暂的预热，通过参数共振的动力学导致快速和非平衡的粒子产生。然而，参数共振效应对再热段的线性度非常敏感。在再加热扇区中的额外的自相互作用，例如像DBI拉格朗日量的非正则动力学项，可以增强或阻碍预热的参数共振效应。在DBI再加热扇区的情况下，通过阻尼相对论谐振子的参数共振来描述预热。在本文中，我们说明了相对论振子中的非线性项如何关闭参量共振效应。当存在非线性自相互作用时，这限制了预热的有效性。
2014-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Production of Gravitational Waves from Preheating and Tachyonic Instabilities
Ashoka University（阿肖卡大学）；Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育与研究学院加尔各答分校）
本文研究 $α$-attractor 势预热阶段通过 $ϕχ^{2}$ 三线性耦合产生的引力波，发现参数共振和快子不稳定性分别导致低频主导峰和高频次主导峰，形成多峰特征谱。
2025-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar-Induced Gravitational Waves from self-resonant preheating in $α$-attractor models
Universidade da Beira Interior（贝拉内陆大学）；Centro de Matemática e Aplicações da Universidade da Beira Interior（贝拉内陆大学数学与应用中心）；University of Utah（犹他大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学研究所）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）
研究α吸引子模型中预热阶段标量诱导引力波的产生及其对张量-标量比的限制。
2025-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Preheating with Trilinear Interactions: Tachyonic Resonance
我们研究了玻色子三线性相互作用在混沌暴胀后预热中的作用。三线性相互作用项允许大质量暴胀子粒子的完全衰变，这是向辐射支配过渡所必需的。我们发现，通常三线性项是次显性在预热的早期阶段，但它实际上放大了四腿相互作用驱动的参数共振。在三线性项在预热期间占主导地位的情况下，该过程通过具有共振效应的周期性快子放大发生，这是如此有效，以至于预热在几个暴胀子振荡内完成。我们发展了一个分析理论，这个过程，我们称之为快子共振。我们还数值研究了三线性相互作用对预热后动力学的影响。三线性项最终来占主导地位的预热后，导致更快的rescattering和热化比可能发生没有它。最后，我们调查的非重正化相互作用项在预热过程中的作用。我们发现，如果它们存在，它们通常在混沌暴胀模型中占主导地位（同时仍处于可控状态）。由于这些项而产生的预热通过修改后的超声波共振形式进行。
2006-06-19 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating and locked inflation: an analytic approach towards parametric resonance
我们对参量共振的框架进行了分析，并将其应用于预热和锁定暴胀。一个双标量玩具模型解析求解的λ ^2χ^2耦合的均匀模式。考虑了动力学宇宙背景和反作用的影响。我们表明，参数共振的平均效应是χ的振幅加倍的每一个周期的π。我们的框架部分解决了预热的情况下，显示两个不同的预热阶段，并使预热的参数分析计算。它被证明为慢卷膨胀模型，预热终止，如果通过反反应，通常在第5个e-折叠。在我们的框架下，一个可能的不均匀性放大效应也被发现在预热期间，这既可能对一些暴胀模型构成强约束，也可能放大微小的现有不均匀性到所需的规模。为了证明，我们证明了它排除了质量为m \sim 10^{-6}的二次慢卷暴胀模型的预热反反应端。对于锁定的通货膨胀，参数共振被发现被抑制，如果有一个以上的实部。
2011-12-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Suppression of Parametric Resonance and the Viability of Tachyonic Preheating after Multi-Field Inflation
我们利用晶格模拟研究了多场暴胀模型中通过参量共振或快子预热产生爆炸粒子的可行性。我们观察到强烈的抑制共振的存在下，四腿之间的相互作用的暴胀子字段和标量物质场，导致预热不足时，两个以上的暴胀子耦合到同一个物质场。这种抑制是由暴胀子的退相引起的，它增加了物质场的有效质量。包括三腿的相互作用导致快子预热，这是不抑制的字段数量的增加。如果四腿相互作用是次主导的，我们观察到一个轻微的增强快子预热。因此，为了在多场膨胀之后有效地预热，需要确保存在三腿相互作用。如果没有快子的贡献存在，我们希望旧的再加热理论是适用的。
2009-06-02 astro-ph.CO hep-th
Parametric Resonance of Entropy Perturbations in Massless Preheating
在这里，我们重新审视的问题，可能预热的熵模式在两个领域的模型与无质量暴胀耦合到一个物质标量场。使用微扰近似的协变方法，我们证明，确实有一个参数的熵模式，然后在二阶导致指数增长的曲率波动的超哈勃尺度上的不稳定性。反作用效应关闭了诱导的曲率波动，但可能还不够早，以防止现象学问题。这证实了以前使用不同的方法获得的结果，并解决了文献中的争议。
2015-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Frustration of resonant preheating by exotic kinetic terms
我们研究了早期宇宙预热阶段奇异动力学项对参量共振的影响。具体来说，我们考虑修改的行动，普通物质领域的动机广义不确定原理，聚合物量子化，以及狄拉克-玻恩-因菲尔德和k-本质模型。在“奇异物理学”的尺度上，从这些模型中推导出的运动方程具有相同的代数形式，涉及物质扇区中的非线性自相互作用。忽略空间依赖性，我们表明，非线性有效地关闭后，有限的时间段内的参数共振。我们发现数值证据表明，挫折的参数共振坚持空间不均匀的物质在$(1+1)$ -尺寸。
2014-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Preheating with Non-Standard Kinetic Term
我们考虑在理论中的非标准动力学项的通货膨胀后的再加热。我们表明，具有参数共振的方程是希尔-惠特克方程，这是一个特殊的情况下，更一般的希尔方程。该方程通常比Mathieu方程更不稳定，使得窄共振预热在具有非正则动力学项的理论中可能是有效的。
2009-04-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating after technicolor inflation
本文研究了暴胀模型中由参数共振引起的粒子产生，其中暴胀子由最轻的复合态产生。对于暴胀模型，有效理论与引力非极小耦合。关于预热，我们详细研究了一个复合暴胀子场$ϕ$与另一个标量场$χ$的耦合模型，其中包含相互作用项$g^{2}ϕ^{2}χ^{2}$。特别地，在闵可夫斯基空间中，参数共振的阶段可以由Mathieu方程描述。有趣的是，我们发现，在我们的模型中，通常可以实现宽共振，并且可能是有效的，从而导致该过程中粒子密度的数量呈指数级增加。
2016-08-09 gr-qc hep-ph hep-th
Preheating with the Brakes On: The Effects of a Speed Limit
我们研究的模型中的暴胀有一个非正则动力学项，包含通常的动能的权力预热。暴胀子场在其势能最小值附近振荡，通过参数共振作为粒子产生的驱动力。非正则动力学项可以对暴胀子的运动施加速度限制，从而修改振荡暴胀子轮廓。这有两个重要的影响：它把一个光滑的正弦曲线变成一个尖锐的锯齿，增强共振，它延长了振荡周期，抑制共振。我们发现，第二种效果占主导地位的第一个，因此，预热与非正则暴胀子场是效率较低的正则动力学项，宇宙的膨胀抑制共振甚至进一步。
2011-08-26 astro-ph.CO hep-th
A new twist to preheating
度量扰动通常在预热期间加强场共振。相反，我们提出了一个模型，其中的超哈勃场共振完全{ \em抑制}时，包括度规扰动。该模型是非最小的Fakir-Unruh的情况下，这是完全可解的长波长限制时，包括度量扰动，但表现出指数增长的超级哈勃模式在他们的情况下。这种引力增强的可积性是例外的，既因为它的稀有性，也因为它说明了在预热的一致性研究中包括度规扰动的重要性的力量。我们推测一个不可行的结果--不存在预热过程中与宇宙学相关的度规扰动增长的{ \em单场}模型。
2000-05-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Tachyonic Resonance Preheating in Expanding Universe
本文研究了膨胀宇宙中玻色子三线性$ϕχ^2$相互作用产生的快子共振预热。在$λϕ^4/4$暴胀模型中，三线性相互作用与四腿$ϕ^2χ^2$模型不同，显式地破坏了共形对称性，共振源项变为非周期项，使得Floquet定理不再适用。我们发现产生的$χ$ -粒子的占据数与指数$\sim x^{3/2}$呈非线性指数增长，其中$x$是共形时间.这应该与来自周期性谐振源的预热形成对比，所述周期性谐振源例如由四腿$ϕ^2χ^2$相互作用产生，其中占据数具有线性指数增长。本文提出了一种解析方法来计算非快子散射区相位积累中的干涉项，并指出干涉项的影响会使$x^{3/2}$曲线产生波纹，数值分析证实了这一结果。通过研究$χ$粒子的反反应效应，我们发现在我们的模型中，快子共振预热可以持续足够长的时间，将背景暴胀场$ϕ$的大部分能量转移出去，为混沌暴胀模型中的预热提供了一个有效的模型.
2009-12-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Preheating in an inflationary model with disformal coupling
本文研究了非形式耦合暴胀模型中的预热机制，其中标量场$ϕ$（暴胀子场）与非形式变换诱导的另一个物质场$χ$自然耦合.在目前的情况下，新的衍生物相互作用混合动力学方面的两个领域出现固有的。我们首先推导出背景系统的演化时，背景场上的反作用被忽略。我们研究了模型中参数共振引起的粒子产生，发现在闵可夫斯基空间中参数共振的阶段可以用Mathieu方程描述。有趣的是，我们发现在我们的模型中通常可以实现广泛的共振。最后，我们比较了我们的结果与以前研究的模型与导数耦合。
2017-07-06 gr-qc hep-ph hep-th
Aspects of Preheating after Inflation
在暴胀宇宙学中，构成宇宙的粒子是在暴胀后由于与振荡暴胀子场的相互作用而再加热的过程中产生的。我们简要地回顾了缓慢再加热的基础知识，和快速预热的阶段，当粒子产生爆炸性的参数共振制度。参数共振的非微扰、非平衡特性改变了再加热的许多特性。对于这些程序，我们将强调预热的几个方面：参数共振对暴胀模型的结构依赖性，包括$V(ϕ)={m^2 \over 2}ϕ^2$，${λ\over 4}ϕ^4$，$1-\cos {ϕ\over f}$ ;“重新散射”的创建粒子;和相变后的通货膨胀。
1998-02-17 astro-ph hep-ph hep-th
Structure of Resonance in Preheating after Inflation
我们考虑了$1/4 λϕ^4 + 1/2 g^2ϕ^2χ^2 $理论中的预热问题，其中经典的振荡暴胀子场$ϕ$衰变为$χ$ -粒子和$ϕ$ -粒子.参数共振，导致粒子生产在这个共形不变的理论描述的拉梅方程。它与二次势理论中的共振有很大的不同。共振的结构以一种相当重要的方式依赖于参数$g^2/λ$。我们构造了任意$g^2/λ$的稳定性/不稳定性图。我们给出了简单的解析解描述的共振在极限情况下$g^2/λ\ll 1$和$g^2/λ\gg 1$，并在理论与$g^2=3λ$，与$g^2 =λ$。从$χ$的参数共振的观点来看，具有$g^2=3λ$的理论和具有$g^2 =λ$的理论分别与理论$1/4 λϕ^4$和N分量标量场$ϕ_i$在极限$N \to \infty$中的理论$λ/(4 N) (ϕ^2_i)^2$具有相同的结构。我们表明，在一些共形不变的理论，如最简单的模型$1/4 λϕ^4$，共振可以终止前很久$<χ^2>$或$<ϕ^2 >$成为$ϕ^2$的顺序所产生的粒子的逆反应。我们分析的变化，在这个模型中出现的暴胀子场具有小质量的再加热理论。
1997-05-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating with Non-Minimal Kinetic Terms
首次对具有非最小动力学项的标量场进行了3+1维数值模拟。作为一个例子，我们研究的存在性和稳定性的预热的Dirac Born Infeld（DBI）暴胀耦合到一个典型的物质场。这些模拟代表了在膨胀宇宙中的完整非线性理论。我们表明，在物质场的参数共振，随着自共振的暴胀子，重新填充宇宙的物质粒子在传统的预热一样有效。
2013-08-05 astro-ph.CO hep-th
Black hole production in tachyonic preheating
我们提出了一个自相互作用的标量场在早期宇宙经历快子预热的完全非线性模拟。我们发现，在亚视界尺度上的密度扰动被放大的快子不稳定性保持长程相关，即使在随后的参数共振，在相反的标准模型的预热为主的参数共振。结果，最终的光谱表现出记忆性，并且在形状上不是通用的。我们发现，在随后的参量共振时代，宇宙的状态方程几乎是尘埃状的，因此金斯波长比视界尺度小得多。如果我们的2D模拟准确地反映了3D的情况，那么有很大的参数空间区域被黑洞的过度生产所排除。然而，与COBE/WMAP标准化一致的实际参数值很可能安全地在这个黑洞过度生产区域之外。
2006-01-26 astro-ph hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from Preheating
我们考虑了一个两场暴胀模型，其中二阶度规扰动可以通过预热过程中的参数共振放大。我们证明，可以出现一个相当大的增强的非高斯源的本地条款通过耦合扰动。我们认为，非高斯参数可以大到f_{NL} ~ 50。我们的研究结果可以为未来的CMB实验提供一个有用的预热测试。
2005-03-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Reheating and Preheating after Inflation
假设在暴胀过程中，所有的能量都包含在一个缓慢滚动的暴胀子场$ϕ$中。构成宇宙的粒子是由于与膨胀后相干振荡的场$ϕ$的相互作用而产生的。粒子产生的主要通道是参数共振的非微扰区，即预热。本文简要地评述了预热理论的一些最新发展。作为原型，我们使用膨胀宇宙中的模型${λ\over 4}ϕ^4 + {m^2 \over 2}ϕ^2+ {g^2\over 2}ϕ^2χ^2$。在不同的参数域中，预热$(ϕ\to χ)$或$(ϕ\to δϕ)$的特征是不同的，从规则Lamé到随机参数共振。幸运的是，在许多重要的情况下，都能找到简单的解析共振解，最终，一幅统一了不同状态的图出现了。
1998-02-10 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating in Palatini Higgs inflation on the lattice
我们研究预热后希格斯膨胀的Palatini制定的重力。我们数值演化的径向模式的希格斯场和三个标量建模的规范玻色子的扰动。我们比较了两个非微扰机制的增长的激发-参数共振和快子不稳定性-并确认后者起着主导作用。我们的研究结果提供了进一步的证据表明，预热在Palatini希格斯膨胀发生在一个单一的振荡的希格斯场的底部的潜力，一致的近似瞬时预热。
2022-09-17 gr-qc hep-ph hep-th
Aspects of Wave Turbulence in Preheating
本文研究了$\frac{1}{4} λϕ^4$暴胀模型的非线性预热动力学。已经确定，在以参数共振为特征的线性预热阶段之后，非线性动力学变得相关，从而驱动系统朝向湍流。波动湍流是对这一阶段的恰当描述，因为物质分布是场而不是通常的流体。因此，湍流的发展是由于波的非线性相互作用，这里用暴胀子场的小不均匀性来表示。我们提出了相关方面的波湍流，如Kolmogorov-Zakharov频谱在频率和波数域，表明有一个转移的能量通过尺度。从物质的功率谱能量密度，我们能够估计热化系统的温度。
2014-06-04 gr-qc hep-th
Preheating a bouncing universe
预热描述了宇宙学标量场的能量迅速地沉积到其它光场的激发态中的阶段。这个阶段的特点是指数粒子生产由于参数共振。我们在物质反弹宇宙学的框架下研究这一过程。我们的结果表明，在弹跳宇宙学中的预热过程甚至比在暴胀宇宙学中的预热过程更有效。在弱耦合条件下，预热时间延长一倍。对于正常耦合的情况，光场的反作用可以导致在弹跳点之前的热化。如果期望曲率场直接预热宇宙，则由于大的耦合系数，物质反弹曲率的情况可能受到严格限制。然而，通过几何预热的过程，这种担心可以大大放松。
2011-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating - cosmic magnetic dynamo ?
我们研究了几种不同模型中预热和膨胀过程中大尺度磁场的放大。预热可以在宇宙学尺度上共振地放大种子场。然而，在存在导电性的情况下，谐振的效果通常被削弱，而所产生的磁场的幅度敏感地取决于在预热和热化阶段期间导电性的演变。此外，我们讨论几何磁化，其中放大的磁场发生通过耦合到曲率不变。由于负耦合不稳定性，这在膨胀期间可以是有效的。最后，我们讨论了打破共形平坦的背景度规，从而磁场可以通过在度规预热标量度规扰动的增长刺激。
2001-02-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Metric preheating and limitations of linearized gravity
最近，人们已经清楚，在预热量子场涨落的共振放大必须伴随着标量度规扰动的共振放大，因为这两者是统一的爱因斯坦方程。此外，这种“公制预热”增强了粒子的产生，并导致重力再散射效应，即使在线性顺序。在具有强预热（q \gg 1）的多场模型中，度规扰动是非线性驱动的，通常在超哈勃尺度（k \to 0）上具有最强的放大。这种放大是因果的，是由于暴胀子凝聚的超哈勃相干性，并伴随着熵扰动的共振增长。放大使线性化的爱因斯坦场方程的使用失效，而不管初始条件的微调量。这在所有尺度上都有严重的影响--从大角度的宇宙微波背景（CMB）各向异性到原始的黑洞。我们研究了双场模型中的（q，k）参数空间，并引入非线性时间t_{nl}作为线性化爱因斯坦方程崩溃的时间尺度。预计逆反应效应将关闭线性共振，但不能消除现有的放大，这威胁到强预热的可行性时，面对CMB。我们讨论了逃避上述结论的方法，包括膨胀的第二阶段和只预热到费米子。最后，我们排名已知类的通货膨胀从最强的（混乱和强耦合的混合通货膨胀）到最弱的（隐藏部门，温暖的通货膨胀）的扭曲的原始频谱由于这些共振预热。
1999-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating after N-flation
我们研究了N-flation中的预热，假设Marčenko-Pastur质量分布，在暴胀开始时的等能量初始条件和相等的轴子-物质耦合，其中物质被认为是一个单一的，无质量的玻色子场。通过数值分析，我们发现通过参数共振的预热被抑制，表明微扰预热的旧理论是适用的。虽然张量标量比，非高斯参数和标量谱指数计算N-膨胀是类似的单场膨胀（至少在一个观测可行的参数区域），我们的研究结果表明，预热的物理可以显着不同的单场的情况。
2008-04-17 astro-ph hep-th
Preheating Axions in String Cosmology
本研究针对弦暴胀模型中的轴子参数共振产生展开分析，通过推导动力学耦合与模依赖轴子质量导致的 Mathieu 方程推广形式，确定共振强度并应用于IIB型纤维暴胀模型，发现重轴子大量产生会约束参数空间以避免宇宙过闭合。
2024-11-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Resonant particle production with non-minimally coupled scalar fields in preheating after inflation
研究了标量场$χ$与时空曲率$R$（$ξR χ^2$）以及暴胀子场$ϕ$（$g^2ϕ^2χ^2$）非极小耦合时的共振粒子产生.在$g < 3 \times 10^{-4}$的情况下，$ξ$效应在某些参数范围内辅助$g$共振。然而，对于$g > 3 \times 10^{-4}$，由于$ξ$抑制效应以及逆反应效应，$g$ -共振不被$ξ$效应增强。如果是$ξ\approx -4$，则产生的$χ$ -粒子的最大涨落是$g < 1 \times 10^{-5}$的$\sqrt{< χ^2 >}_{max} \approx 2 \times 10^{17}$ GeV，这大于与$g \approx 1 \times 10^{-3}$的最小耦合情况。
1999-06-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating after multifield inflation with nonminimal couplings, II: Resonance Structure
这是第二次在一系列的文件预热暴胀模型组成的多个标量场耦合非最小的重力。在本文中，我们工作在刚性时空近似，并考虑单场吸引子，这是这些模型的一个通用功能内的场轨迹。我们构建的Floquet图找到区域的参数空间中的粒子生产是有效的绝热和isocurvature模式，并分析共振结构，使用解析和半解析技术。粒子生产在绝热方向上的特点是存在一个渐近标度解在大的值的非最小耦合，$ξ_I \gg 1$，其中占主导地位的不稳定带出现在长波长的限制，共动波数$k \rightarrow 0$。然而，直到$ξ_I \geq {\cal O} (100)$才达到大- $ξ_I$状态。在中间状态下，使用$ξ_I \sim {\cal O}(1 - 10)$，共振结构强烈依赖于波数和耦合。等曲率扰动的共振结构是独特的，比绝热扰动更复杂。$ξ_I \sim {\cal O} (1 - 10)$的中间状态再次明显。对于大的$ξ_I$值，Floquet图由密集间隔的、几乎平行的不稳定带组成，表明非常有效的预热行为。效率的提高源于爱因斯坦框架中的非平凡场空间流形的特征，而非平凡场空间流形本身源于乔丹框架中的场的非最小耦合，并且在具有最小耦合的模型中没有类似物。定量地说，接近大$ξ_I$渐近解的等曲率模式是慢于绝热模式的情况下。
2018-01-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multi-field fermionic preheating
在多个标量场的存在下，在预热过程中费米子的产生表现出一系列与估计暴胀后引力子丰度相关的有趣行为。我们提出了非微扰分析这种现象在6维参数空间中的一个不断扩大的背景，特别注意即时和直接费米子预热之间的相互作用。在宽共振区，我们发现瞬时费米子的产生对暴胀过程中长波标量场模的抑制很敏感。此外，通过暴胀子衰变的共振费米子预热的标准场景可以通过瞬时预热来显著修改，甚至可能导致产生的费米子数量的减少。我们明确地包括度量扰动的影响，并证明他们是重要的，在小耦合，但不是在强耦合，由于快速饱和的泡利界。
2000-07-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating with Fractional Powers
我们认为预热模型中的暴胀的潜力是由分数的权力，是在轴子单值暴胀的情况下。我们假设暴胀子场和标量物质场之间存在标准耦合。我们发现，尽管事实上，最小化潜在的字段值的暴胀子的振荡是非谐的，但仍然有一个参数共振不稳定性，我们确定的Floquet指数描述这种不稳定性作为函数的参数的暴胀子潜在的。
2016-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational dynamics in Higgs inflation: Preinflation and preheating with an auxiliary field
在完全广义相对论中研究了由一个希格斯暴胀子和一个附加辅助场组成的模型的预暴胀和预热阶段的动力学。最小耦合辅助场允许参数型共振，成功地将能量从暴胀子凝聚体转移到两个场中的粒子激发。取决于场的相互作用强度，宽的共振周期导致由大的下/过密度组成的结构形成，并且可能形成紧凑的物体。此外，当面对相同的模型，多场非均匀预膨胀，通货膨胀的发病被证明是一个强大的结果。在相对较大的希格斯值下，非最小耦合充当稳定器，保护暴胀子的动力学，并显着减少其他领域和物质部门的扰动的影响。这些研究进一步证实了希格斯膨胀对多场非均匀初始条件的鲁棒性，同时证明了在再加热过程中形成的复杂结构。
2022-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Enhanced (p)reheating in DBI Inflation
我们研究了DBI混合暴胀中的预热问题。预热的发生是因为物质场与暴胀子的非最小耦合。尽管耦合很小，预热发生作为一个狭窄的参数共振，其中物质场和暴胀子模式是指数创建。我们表明，在使用的近似，该过程是非常有效的，在后期。共振阶段让位于暴胀到玻色子或费米子自由度的衰减，并确定了相应的再加热温度。
2009-08-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Massless Metric Preheating
超级哈勃度量扰动在预热过程中能以指数方式放大吗？是的利用无质量暴胀模型的共形性质，给出了一个解析的存在性证明。传统的守恒量在参数空间的许多区域都是不守恒的。我们包括反反应通过均匀部分的暴胀和预热场，并讨论了初始条件的作用后预热功率谱。如果忽略度量扰动，最大场方差被严重低估。我们说明这一点的情况下，强自相互作用的衰变产物。在没有度量扰动的情况下，在这种情况下预热是非常低效的。然而，度规扰动增加了最大场方差，并为共振的进行提供了替代通道。这意味着，度量扰动可以有很大的影响，计算的残余物在预热过程中产生的粒子丰度。
2000-03-16 astro-ph gr-qc hep-ph
First-order nonthermal phase transition after preheating
在暴胀后的预热过程中，参量共振迅速产生非常大的标量场起伏。在暴胀子场$ϕ$在双势阱中振荡并与另一个标量场$X$相互作用的模型中，X的涨落可以暂时恢复标量对标量的对称性。如果π与X的耦合比暴胀子的自耦合强得多，则随后的对称性破缺是一级相变。我们证明了这种非热相变的存在与晶格模拟的充分非线性动力学的相互作用领域。特别是，我们观察到一个膨胀的气泡成核。
1998-04-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating of Fermions
在暴胀宇宙学中，构成宇宙的粒子是在暴胀后由于与振荡暴胀子场的相互作用而在再加热过程中产生的。在玻色子区，粒子产生的主要通道是参数共振的非微扰区，即预热，在此期间玻色子以指数速度产生。泡利阻塞禁止费米子的无限产生。由于这个原因，人们一直默默地假设费米子的产生可以用微扰理论来处理单个暴胀子的衰变。我们考虑费米子与相干振荡暴胀子相互作用的产生。我们发现，实际的粒子生产发生在费米子的参数激发的制度，导致预热费米子。费米子预热与微扰的预期有很大不同。费米子的数密度随时间呈周期性变化。费米子的总数在很宽的动量范围$\propto q^{1/4}$内迅速饱和到一个平均值，其中$q$是通常的共振参数。费米子的共振激发可能影响到暴胀子的转移能量、再加热温度的估计以及超重费米子和引力子的丰度。回到玻色子扇区，在参数共振带之外，存在着在动量范围$\propto q^{1/4}$内具有有界占据数的玻色子的参数激发的附加效应。
1998-07-11 astro-ph chao-dyn hep-ph
Consistency of inflation and preheating in F(R) supergravity
我们研究了F（R）超引力中的暴胀和预热，F（R）超引力的特征是两个标量自由度的质量标度：M（与暴胀时代相关）和m（与预热时代相关）。质量M和m的允许值是由CMB温度各向异性的振幅导出的。我们表明，我们的模型是一致的WMAP和其他测量的联合观测约束的制度，其中实现了足够的通货膨胀（与e-折叠数大于50）。在与预热有关的低能区，我们导出了与暴胀子场耦合的赝标量场chi的有效标量势。当m远大于M时，我们发现存在一个预热阶段，在这个阶段中，场扰动Δ chi和Δ phi通过一个宽参量共振而迅速增长。
2012-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating in a DBI Inflation Model
研究了DBI型暴胀子与正则熵场耦合的DBI暴胀模型中的预热过程。在暴胀结束时，暴胀子场围绕真空振荡，这可能是由于翘曲因子上的红外截止参数引起的，相应地，暴胀子场的涨落演化可以用三阶广义Hill方程近似描述。我们研究了场的波动数值，并表明，他们可以指数增长，因为不稳定带普遍存在于DBI模型中，如果背景振荡的振幅的顺序或大于截止参数。我们的数值结果还表明，粒子激发的物质场比在通常情况下，由于参数共振的持续时间更长时，考虑到翘曲因子的影响。因此，我们得出结论，DBI通货膨胀模型中的预热过程可能比标准通货膨胀模型中的预热过程更有效。
2013-08-09 gr-qc hep-th
General Relativistic effects in preheating
在暴胀之后的预热阶段，以度规微扰形式出现的广义相对论效应通常被忽略。我们认为，在现实的多场模型中，这些影响实际上是至关重要的，和完全耦合系统的度量和量子场的波动需要考虑。度规扰动被共振放大，打破了原初光谱的标度不变性，反过来又通过引力再散射激发了标量场共振。这种非引力主导的引力涨落非线性增长可能对宇宙背景辐射、原初黑洞形成、引力波和非热对称性恢复中的多普勒峰产生重要影响。
1999-04-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Numerical study of inflationary preheating with arbitrary power-law potential and a realization of curvaton mechanism
在暴胀预热期间，暴胀子场中储存的能量迅速转化为其他熵场的激发。这一阶段的特点是由于参数共振而产生指数粒子，并且众所周知难以使用解析方法进行分析。我们发展了一个详细的数值模拟来研究暴胀子的潜力是一个幂律函数与任意的幂指数时的暴胀预热。为了实现一个成功的优雅退出从一个原始的暴胀阶段到一个平滑的，振荡的阶段，在预热过程中，我们假设暴胀子潜力减少到一个二次函数的红外制度，这可能被视为在低能量尺度的质量项。通过这种简化，我们的数值方法可以应用于非常规的混沌暴胀模型。为了证明其有效性，我们数值分析了受弦论启发的轴单值暴胀的预热阶段。通过微扰分析，我们的结果表明，原初曲率微扰的功率谱可以由熵场的涨落而不是暴胀子的涨落所支配，这可以看作是曲率机制通过预热过程的一种特殊实现.
2018-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating in Dirac-Born-Infeld inflation
我们研究了宇宙如何在一个混沌的狄拉克-玻恩-因菲尔德暴胀时代后重新加热，并将粒子产生的速率与基于正则动力学项的模型进行了比较。粒子产生是通过非微扰共振发生的，其结构被狄拉克-玻恩-因菲尔德作用的非线性所修改。我们调查这些修改，并表明，再加热过程可能是有效的。我们估计随后的热，辐射占主导地位的阶段的初始温度。
2010-09-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial black hole formation from self-resonant preheating?
本文通过解析和格点计算，指出自共振预热中原初黑洞形成并非普遍结果，且非谐性导致的振荡子通常不坍缩为黑洞。
2025-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating and the Einstein Field Equations
我们开创了一个框架，用于研究通货膨胀后的预热和参数共振，而不诉诸任何近似，无论是在引力微扰理论或场的演化。我们通过数值求解后暴胀宇宙中的爱因斯坦场方程来做到这一点。在这封信中，我们展示了如何比较我们的结果规范不变微扰理论。然后，我们验证了Finelli和Brandenberger对$m^2ϕ^2$暴胀中超视界模的分析（hep-ph/9809490），表明它们不会被共振效应放大。最后，我们对模式之间的非线性耦合进行了初步的研究，这在原始度规扰动经历参量放大的模型中是很重要的。
1999-01-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Parametric resonance after hilltop inflation caused by an inhomogeneous inflaton field
我们研究了山顶暴胀后的预热，其中暴胀子耦合到另一个标量场，例如右手中微子，它提供了一种机制，用于产生正确的初始条件的通货膨胀，也是一个衰变通道的暴胀子，允许再加热和非热leptogenesis。在这种耦合的存在下，我们发现，在快子预热和快子振荡的阶段，在此期间的暴胀子场变得不均匀，可以有一个后续的预热阶段，在那里的波动的其他字段得到共振增强，从初始真空波动的幅度相同的顺序（甚至更大）的暴胀子场。这种共振增强不同于通常的参数共振，因为暴胀子场在增强发生时是不均匀的。我们研究这种效果，使用晶格模拟以及半解析与广义Floquet分析不均匀的背景场。
2016-02-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Collapse of Small-Scale Density Perturbations during Preheating in Single Field Inflation
在宇宙暴胀之后和过渡到辐射支配之前，宇宙的能量密度可能在一个长时期内被振荡的大质量标量凝聚体所支配。我们表明，在此期间，子哈勃尺度扰动受到度量预热不稳定性的窄共振制度。我们详细分析，二次和四次潜力。这种不稳定性导致密度扰动的增长，在许多情况下，在辐射主导的宇宙开始之前，密度扰动已经变得非线性。当需要现象学上优选的低再热温度时，情况尤其如此。这些早期结构可能导致引力波的发射和原始黑洞的产生。此外，尚不清楚它们是否可以在非常大的尺度上修改线性曲率扰动的预测。
2010-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating in New Inflation
在过去的十年中，对混沌暴胀和混合暴胀的预热进行了详细的研究。然而，在新的通货膨胀情景中，再加热期间的非微扰效应实际上仍然没有得到探讨。本文采用解析和数值相结合的方法，对新一轮通货膨胀中的预热现象进行了全面的分析。我们发现，在最简单的新暴胀模型中，暴胀子场的均匀分量的衰减和由此产生的自发对称性破缺过程通常几乎是瞬间发生的：对于GUT尺度上的新暴胀，它只需要场分布的大约5次振荡。均匀暴胀子场的衰减是如此有效，因为快子预热和参数共振的综合效应。在这个阶段，均匀振荡的暴胀子场衰减成暴胀子场的波的集合，具有反暴胀子质量量级的典型波长。这个阶段之后通常是暴胀子场衰变为其他粒子的漫长阶段，这可以用暴胀后再加热的微扰方法来描述。所得的再加热温度通常相当低。
2005-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Sine-Gordon Parametric Resonance
本文研究服从Sine-Gordon方程的振荡标量场中涨落的不稳定性。我们给出了描述Sine-Gordon模型中参数共振的简单闭合形式解析解。共振的结构不同于通常用小角度近似波动方程得到的Mathieu方程。结果被应用到轴子宇宙学，在那里的经典轴子场的振荡，与正弦戈登自相互作用潜力，构成冷暗物质的宇宙。当QCD历元的轴子失准角$θ_0$较小时，轴子涨落的参数共振不显著。然而，在较大的$θ_0$区域，轴子微团簇会形成，共振可能是重要的。因此，轴子微团可能会分裂成更细、更密集的团块。我们还将正弦-戈登参数共振理论应用于自然暴胀情景下的再加热。暴胀子场的衰变仅仅由于自相互作用是无效的，但是与其他玻色子的耦合可以导致宽共振区的预热。加上费米子的预热，这可以改变自然暴胀的再加热场景。
1998-08-30 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating and Supergravity
在这个演讲中，对膨胀后预热理论的最新发展进行了简要的回顾。在暴胀宇宙学中，构成宇宙的粒子是在暴胀后由于它们在再加热过程中与移动的暴胀子场相互作用而产生的。在超引力激发的暴胀模型中，玻色子和费米子都被创造出来。在玻色子扇区中，粒子产生的主要通道是由具有最大特征指数的玻色子以指数速度产生的参数共振的非微扰区域。在费米子部分，领先通道对应于费米子的参数激发状态，它尊重泡利阻塞，但与微扰期望显着不同。在超引力中，我们还必须考虑引力子和模场的产生，它们是宇宙学上危险的遗迹。本文讨论了具有运动背景标量的弯曲时空中引力子方程的推导。我们描述了最近的结果，从预热，这可能会把强有力的限制暴胀模型的引力子的生产。
1999-08-18 astro-ph gr-qc hep-ph
The Development of Equilibrium After Preheating
我们提出了一个完全非线性的研究后，预热平衡的发展。预热是能量从几乎均匀的暴胀子场到其他场和/或暴胀子本身的波动的指数快速转移。这种快速转移使这些场处于高度非热状态，能量集中在红外模式。我们对各种暴胀模型在预热过程中和预热后的相互作用标量场的演化进行了晶格模拟。我们已经制定了一套通用的规则，管理热化过程中的所有这些模型。值得注意的是，我们看到，一旦其中一个场通过参数共振或其他机制被放大，它就会迅速激发其他耦合场，使其占据数呈指数级增长。这些场迅速获得近红外热光谱，逐渐传播到更高的动量。在形成总平衡之前，激发场分成具有几乎相同特性（例如群有效温度）的子集。场形成这些群的方式以及群的性质取决于它们之间的耦合。通过计算标量场的李雅普诺夫指数，研究了预热后混沌的发生。
2001-02-01 astro-ph gr-qc hep-lat
Preheating of the nonminimally coupled inflaton field
我们研究了与时空曲率非极小耦合的暴胀子场$ϕ$的预热。在自耦合暴胀子势$V(ϕ)=λϕ^4/4$的情况下，预热的动力学由于负的$ξ$的影响而改变。我们发现，非最小耦合的工作方式有两种。首先，由于再加热的暴胀子场的初始值随着$|ξ|$的增加而变小，所以对于固定的$λ$，暴胀子量子的演化被延迟。第二，暴胀子场的振荡被修正，在$ϕ=0$附近发生了显著的非绝热变化。这使得涨落场的共振带变宽。特别是在强耦合区$|ξ| \gg 1$，由于非最小耦合，暴胀子扰动的增长主要由共振控制，导致低动量模的显著增强.虽然暴胀子涨落的最终方差与最小耦合情况相比没有显著变化，但我们发现，对于$ξ<-60$，从均匀暴胀子到产生的粒子的能量转移有效地发生。
1999-12-24 astro-ph gr-qc hep-ph
