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
$f(R)$-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
Parity violation in pre-inflationary bounce
中巴TT功率谱中最大规模的功率抑制可能意味着通货膨胀前反弹的发生。我们计算了在暴胀背景下,由普遍存在于粒子物理和弦论中的引力Chern-Simons项引出的圆极化引力波,并考虑了暴胀前的反弹.圆偏振引力波在CMB末散射面上会产生TB和EB关联。我们发现,虽然在最大尺度的BB功率谱也被抑制,TB和EB功率谱在相应的尺度可能会增强。
2014-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Direct Detection of the Primordial Inflationary Gravitational Waves
暴胀宇宙学成功地解释了一些突出的宇宙学问题,包括平坦性、视界和遗迹问题。更引人注目的是实验证实了暴胀量子涨落引起的结构。然而,暴胀时代的物理学尚不清楚。宇宙微波背景(CMB)任务的偏振观测可以探测到暴胀引力波(GW)的张量模效应,并给出暴胀的能量标度。为了探索暴胀物理,需要直接观测暴胀时代产生的引力波。在这篇文章中,我们主张,直接观察这些GWs的灵敏度下降到10** gw(-23),如果前景可以分离,利用目前的预计技术发展是可能的。
2009-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How Inflationary Gravitons Affect Gravitational Radiation
我们包括单引力子圈贡献的线性化爱因斯坦方程。得到了引力辐射传播的单圈修正的显式结果。虽然抑制了一个微小的循环计数参数,这些修正增强了膨胀e折叠的数量的平方。结果之一是,微扰理论在一个很长的原始暴胀时期内崩溃了。另一个结果是,在遥远的将来,在21厘米宇宙学完全发展之后,对张量功率谱的单圈修正可能是可观测的。
2022-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational wave generation in hybrid quintessential inflationary models
研究了混合经典暴胀模型中引力波的产生。用连续Bogoliubov系数方法计算了引力波的全谱。后暴胀期是典型暴胀模型的特征,它在频谱上留下了一个清晰的特征,即在高频处有一个峰值。峰值的最大值牢固地位于频谱的MHz-GHz区域并且对应于$Ω_{GW} \simeq 10^{-12}$。这个峰值比原始经典暴胀模型的引力波能谱中出现的峰值要小得多,因此避免了与$Ω_Ω_{GW}$上的核合成约束的任何冲突。
2010-07-26 astro-ph.CO gr-qc
The Quest for B Modes from Inflationary Gravitational Waves
本文描述了在暴胀引力波引起的宇宙微波背景(CMB)极化中寻找旋度分量(B模)的工作。给出了暴胀的正则单场慢滚模型,解释了原初密度微扰和引力波的量子产生。它示出了如何这些引力波,然后引起在CMB极化。然后,我们描述的CMB偏振模式的几何分解成旋度自由分量(E模式)和旋度分量(B模式),并明确表明,引力波诱导B模式。我们讨论了B模式引起的引力透镜和银河前景,并显示如何两者都是区别于那些引起的通货膨胀引力波。这些B模式的实验追求所涉及的问题进行了描述,我们总结了一些正在追求的战略。最后,我们简要讨论了探测/表征暴胀引力波背景的其他途径。
2015-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards the bounce inflationary gravitational wave
在跳涨情形中,跳涨是无奇性的,而跳涨的优点得到保留。我们解析计算了其原始引力波(GW)的功率谱,并给出了包括反弹相物理在内的普遍结果。光谱在大尺度下获得截止,而在截止尺度附近的振荡是相当剧烈的,这是由反弹的细节决定的。我们的工作表明,大尺度的原始引力波可能编码了暴胀前$\sim 60$倍左右的反弹物理过程。
2016-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
The Berry phase in inflationary cosmology
通过得到相应的波函数,我们导出了与量子力学起源的暴胀宇宙学扰动有关的Berry相的一个类似物。我们进一步证明了宇宙学的Berry相完全可以通过可观测的参数,即光谱指数来设想。最后,从理论和观测的角度讨论了这个相的物理意义,以及这个量在暴胀宇宙学中的一些可能结果。
2013-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Slow-Roll Parameters in the Jordan Frame for Cosmological F(R) Gravity Models
本文在约当坐标系中直接分析 F(R) 暴胀模型,给出全局暴胀吸引子存在的充分条件及可观测量计算方法,并用其研究 Starobinsky 模型的单参数变形,证明其预言与最新 ACT 数据一致。
2025-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Scalar cosmological perturbations from inflationary black holes
研究了在暴胀前物质主导时代形成的小黑洞对de Sitter空间标量场标度不变功率谱的修正。这种黑洞的形成概率估计从原始高斯密度波动。我们首先推导了Schwarzschild-de Sitter空间中无质量标量场的Keldysh传播子,从而确定了对谱的修正。我们的研究结果表明,这种效应足够强大,可以通过观察来测试,甚至可能被排除。
2011-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Nonthermal leptogenesis via cosmological gravitational particle production is tested by inflationary gravitational waves
University of Manitoba(曼尼托巴大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);The University of Chicago(芝加哥大学);Rice University(莱斯大学);University of Winnipeg(温尼伯大学)
研究通过宇宙学引力波测试非热轻子生成机制,探讨宇宙膨胀与右手法 neutrinos 的尺度巧合,以及通过引力波信号验证模型的可行性。
2026-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum cosmological consistency condition for inflation
我们研究了暴胀模型的量子宇宙学隧穿情形。在路径积分的方法,我们得到相应的隧穿概率分布。这个分布中的一个尖峰可以解释为暴胀的初始条件,因此可以解释为暴胀能量尺度的量子宇宙学预测。这个能量尺度本身也是任何暴胀模型的真实预测,因为暴胀过程中产生的原初引力子在宇宙微波背景的B极化中留下了印记。通过这种方式,人们可以推导出暴胀模型的相容性条件,保证与隧穿起源的相容性,并可以导致可检验的量子宇宙学预测。对于自然通货膨胀模型,给出了一般方法的显式证明。
2014-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological attractor inflation from the RG-improved Higgs sector of finite gauge theory
研究了在有限规范模型的Higgs扇区中构造重整化群改进势的暴胀方案的可能性。考虑到量子修正的重整化群势的总和所有领先的日志微扰理论是必不可少的一个成功实现的暴胀的情况下,非常合理的参数值。由此得到的暴胀模型被认为与最新和最准确的观测数据吻合得很好。更具体地说,相关暴胀参数$n_s$和$r$的值接近于$R^2$和希格斯驱动暴胀情景中的相应值。结果表明,本文所构造的模型与希格斯粒子驱动的暴胀属于同一类宇宙吸引子。
2016-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Prospects for Direct Detection of Inflationary Gravitational Waves by Next Generation Interferometric Detectors
我们研究了未来空间引力波探测器DECIGO和BBO探测暴胀引力波背景的潜在影响。利用基于数值计算的引力波谱的精确预测,计算了混沌/自然/混合暴胀模型下每个实验的信噪比。我们研究了再加热温度对暴胀模型的影响,发现在高再加热温度下,混沌/自然暴胀模型都能探测到引力波.通过对引力波的探测,可以得到再加热温度的下限。这个下限的粒子物理的再加热温度的影响进行了讨论。
2011-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological correlation functions in scalar and vector inflationary models
本论文主要研究暴胀理论和宇宙学扰动中的三个主要问题:暴胀过程中曲率涨落功率谱的圈修正;各向异性暴胀前宇宙学中宇宙学涨落的演化;暴胀模型的统计各向异性和非高斯性预测。目前,对宇宙学关联函数的二阶和高阶修正的研究以及对二阶以上修正的计算更有趣的是,几乎前所未有的机会用新的和越来越精确的实验数据来对抗理论,这将在早期宇宙的物理学中揭示更多的光。在循环计算的背景下,我们计算了单场暴胀模型中标量-张量相互作用引起的修正(对于标准慢卷模型和具有非正则动力学项的拉格朗日方程描述的模型)。在各向异性宇宙学的背景下,也是在观测到宇宙微波背景(CMB)涨落“异常”的启发下,我们计算了SU(2)矢量场暴胀模型中曲率涨落的双谱和三谱,分析了暴胀模型中曲率涨落的统计各向异性特征;最后,我们研究了具有Bianchi I型背景度规、能量密度由无压流体控制和存在宇宙学常数的宇宙的宇宙学扰动。
2010-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic Cosmological Vector Fields and Inflationary Gravitational Waves
我们发现,遗迹矢量场可以显着影响频谱的原始引力波在后暴胀时代。我们考虑一个均匀各向同性的三重U(1)场。引力波和矢量场之间的相互作用,从再加热结束到现在,产生了新的光谱特征。引力波谱的振幅、倾斜度、形状和净手征都依赖于类电和类磁矢量场的丰度。我们的研究结果表明,即使是适度的丰度也会对探测引力波在宇宙微波背景极化上的印记的努力产生强烈的影响。我们发现,在辐射主导的时代,一个矢量场,包括不到百分之二的能量密度可以有一个大于订单单位的影响,预测的暴胀引力波频谱。
2021-05-17 astro-ph.CO gr-qc
Inflation and the cosmological constant
最近提出了一种特殊的补偿型解决方案的主要宇宙学常数的问题,两个无质量的矢量场动态抵消任意宇宙学常数Λ。天真的期望是,这种补偿机制不允许在非常早期的宇宙中存在暴胀阶段。然而,它表明,某些初始边界条件的向量场实际上可以引起一个暴胀阶段。
2012-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Matter Bounce Alternative to Inflationary Cosmology
一个具有初始物质主导的收缩阶段的弹跳宇宙学,在此阶段中,目前用宇宙学观测探测的尺度退出哈勃半径,提供了一种替代暴胀的机制,用于产生几乎尺度不变的宇宙学扰动谱。在这篇评论文章中,我首先讨论了物质反弹场景中宇宙学波动的演化,然后讨论了实现这种场景的各种尝试。观测签名,这将使该问题的反弹,以区别于通货膨胀的范式进行了讨论。
2012-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary gravitational waves in the effective field theory of modified gravity
在修正引力的有效场论方法中,我们导出了平坦各向同性宇宙学背景下张量扰动的二阶作用量和运动方程。这种分析适应了广泛的引力理论,包括Horndeski理论,它的推广,以及空间导数高于二阶的理论(例如,Horava-Lifshitz引力)。通过考虑高阶空间导数引起的修正和对de Sitter背景的慢滚修正,我们得到了张量模的暴胀功率谱。我们还表明,在具体的修改引力理论的首阶谱可以映射到广义相对论下的非形式变换。我们的一般公式将是有用的约束膨胀模型从未来的精确测量的B模式极化的宇宙微波背景。
2015-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On exact solutions for quintessential (inflationary) cosmological models with exponential potentials
我们首先研究具有最小耦合标量场和指数势的暗能量模型,承认宇宙学方程的精确解:实际上,事实证明,对于这类势,爱因斯坦场方程表现出替代拉格朗日,并且是完全可积和可分的(即,至少通过求积可以对系统进行解析积分)。我们分析这样的解决方案,特别是讨论当他们是兼容的宇宙的后期时间典型的膨胀。作为进一步的问题,我们讨论了这种典型的标量场如何与暴胀相联系,为这类势建立了一个典型的暴胀情景:事实上,从暴胀到后期指数典型尾部的过渡存在一个kination周期,这是这类理论模型不可或缺的组成部分。所有这些考虑也都通过将辐射纳入模型来完成。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Viable Inflationary Models in a Ghost-free Gauss-Bonnet Theory of Gravity
在这项工作中,我们研究了最近发展的无幽灵高斯-邦纳引力理论的暴胀现象学的影响。由此产生的理论可以被看作是一个标量爱因斯坦-高斯-邦纳引力理论,因此,通过采用宇宙学扰动的形式主义为后者的理论,我们计算的慢卷指数和观测指数,我们比较这些与最新的观测数据。由于在模型中存在一个自由选择的函数,原则上任何宇宙学演化都可以实现,因此我们指定哈勃速率和自由选择的函数,并检查模型的现象学。具体来说,我们专注于德西特,准德西特和宇宙学的演变,其中哈勃率呈指数级演变,最后两个是更现实的选择来描述通货膨胀。正如我们所证明的,无幽灵模型可以产生与观测数据相一致的暴胀现象。我们还简要地解决了一阶标量和张量宇宙学扰动的稳定性,指数哈勃率,正如我们所证明的,稳定性是实现了相同范围的自由参数值,保证模型的现象学可行性。
2019-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Backreaction for a Test Field Observer in a Chaotic Inflationary Model
在非均匀宇宙中,与特定物质场相关联的观察者不一定测量到与均匀和各向同性宇宙中的观察者相同的宇宙演化。在这里,我们认为,在一个混乱的暴胀背景模型的背景下,一类与“时钟场”,我们使用一个光测试场的观察员。我们计算的有效膨胀率和流体状态方程的规范不变的方式,考虑到量子涨落的长波长模式,并工作到二阶微扰理论和慢滚近似。我们发现,有效的膨胀率小于在没有波动的情况下测量的膨胀率。在随机的方法,我们研究的界限,我们的近似是一致的。
2013-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary spectra and observations in loop quantum cosmology
本文综述了圈量子宇宙学中暴胀观测量提取的最新进展。反体积量子修正引起大尺度宇宙学谱中功率的增长,并受到观测的约束。
2012-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On inflation, cosmological constant, and SUSY breaking
我们考虑了两个无约束手征超场的暴胀模型,稳定子$S$和暴胀子$Φ$,它们可以描述具有几乎任意势的暴胀模型。这些模型包括,特别是,最近推出的宇宙吸引子理论,它提供了一个很好的适合最新的普朗克数据。我们表明,通过添加到超势的领域$S$和$Φ$一个小的长期依赖于一个幂零手征超场$P$可以打破超对称性,并引入一个小的宇宙学常数,而不影响主要的预测原始的通货膨胀的情况下。
2016-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Correlation functions of sourced gravitational waves in inflationary scalar vector models. A symmetry based approach
我们利用共形对称性来限制长寿命向量场扰动下暴胀子的形状。应用共形沃德恒等式,我们推导出一般表达式,振幅和归一化因子,为两个和三个点的标量场介导的相互作用$f(ϕ)\left(F_{μν}F^{μν}+α\tilde{F}_{μν}F^{μν}\right)$,其中$f(ϕ)$是一个合适的标量和矢量场之间的耦合函数的矢量场的存在下。前面的相互作用允许各向同性和宇称对称破缺,并与超视界共形对称性相一致。作为共形场论方法的一个应用,我们计算了张量-标量$\langle γζ\rangle$和张量-标量-标量$\langle γζζ\rangle$混合算符,这两种算符在寻找与手征引力波有关的宇称破缺效应时很有意义.最后,我们得到的三个点算子的一致性关系。
2019-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Searching for features of a string-inspired inflationary model with cosmological observations
最新的普朗克实验结果表明,在宇宙微波背景(CMB)中,$\ell \approx 20$附近的温度各向异性存在功率亏损。这一观测结果很难在标准的暴胀$Λ$ -冷暗物质($Λ$ CDM)情景中得到解释。在本文中,我们考虑一个弦论启发的暴胀模型(轴子单值暴胀)与一个阶梯状调制的潜力,从而产生了可观察的签名在原始的扰动。一个有趣的现象是,当调制发生时,原始标量模式在临界尺度上经历突然抑制。通过拟合CMB数据,我们发现,该模型可以很好地解释$\ell \approx 20$功率赤字异常,以及预测特定的模式中的温度-偏振相关和偏振自相关谱。虽然这个结果的重要性还不足以宣称探测到了,但我们的分析表明,在极高能量尺度下的基础物理学,即弦论激发的某些效应,可能在即将到来的宇宙学实验中得到观测上的检验。
2016-01-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary gravitational wave background as a tail effect
本文证明用于约束暴胀模型的引力波背景完全源自传播子中的尾部分,而非光锥部分,揭示了其亚光速信号本质。
2023-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New Sources of Gravitational Waves during Inflation
我们指出,可检测的膨胀张量模式可以产生的粒子或弦源在膨胀过程中产生的,符合要求的膨胀和标量波动的约束。我们通过例子表明,这种效果可以支配的贡献,从量子涨落的度量,发生即使当暴胀的势能太低,产生一个可比的信号。因此,从暴胀中检测到张量模并不自动构成暴胀哈勃尺度的确定。
2014-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can a spectator scalar field enhance inflationary tensor mode?
我们考虑了通过引入一个具有小声速的旁观者标量场来增强暴胀张量模的可能性,它诱导出作为二阶效应的引力波。解析地得到了旁观者标量场诱导的引力波功率谱和曲率扰动。我们发现,小声速对曲率扰动的放大作用远大于张量模,而目前的观测约束迫使诱导的引力波与暴胀过程中真空涨落的引力波相比可以忽略不计。
2014-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Fermion Production in Inflationary Cosmology
我们重新审视暴胀宇宙学中大质量狄拉克费米子的引力产生,重点是澄清大质量和小质量体系中粒子数密度的解析计算。对于引力产生的费米子的质量与膨胀结束时的哈勃膨胀率相比很小的情况,我们得到了一个几乎与膨胀模型的细节无关的数密度的普遍结果。结果是相同的情况下,共形耦合标量的整体乘法因子的顺序单位的原因,而不仅仅是计数的费米自由度。
2011-09-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Asymptotically Safe gravity and non-singular inflationary Big Bang with vacuum birth
本文导出了纯真空诞生时代初始宇宙周期的一般非奇异加速宇宙学解。这个真空时代是由一个不断变化的宇宙学“常数”所描述的,这是由紫外固定点附近的渐近安全情景的重整化群流所提出的。在这种情况下,当能量标度降低,宇宙学“常数”变得微不足道时,就会自然地从暴胀退出到标准的减速宇宙学。在接下来的物质也存在的时期,产生了具有类似于真空情况特征的宇宙学解。值得注意的是,这组方程考虑到了粒子的产生和熵的产生。另外,在体粘滞系数不为零的情况下,发现了熵产生和再加热。至于运动方程,它们通过加入尊重Bianchi恒等式的宇宙学“常数”的协变动力学项来修正爱因斯坦方程。所提出的框架的一个进步是,它确保了对宇宙的量子真空诞生和随后存在物质的宇宙时代的一致描述。
2016-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Curing inflationary degeneracies using reheating predictions and relic gravitational waves
众所周知,暴胀情景在其对CMB观测量的预测中经常显示出不同的简并集。这些简并通常是因为多个暴胀模型预测的标量谱指数$n_{_S}$和张量-标量比$r$的值相似,或者是因为在同一个模型中,$\lbrace n_{_S}, r \rbrace$的值对某些模型参数不敏感,使得单独的CMB观测难以构成暴胀宇宙学的独特探测。我们证明,考虑到通货膨胀后的再加热参数,如再加热$N_{_{\rm re}}$的持续时间,其温度$T_{_{\rm re}}$,特别是其状态方程(EOS),$w_{_{\rm re}}$的约束,它是可能的,以打破这种退化在某些类的通货膨胀模型中,相同的值$\lbrace n_{_S}, r \rbrace$可以对应于不同的再加热$w_{_{\rm re}}$。特别是,我们展示了如何再加热约束可以打破通货膨胀退化的T-模型和E-模型$α$吸引子。还研究了非正则暴胀。残余引力波(GW)谱为我们提供了另一种打破暴胀简并的工具。这是因为GW光谱对宇宙的后暴胀状态方程很敏感。实际上,在再加热$(w_{_{\rm re}} > 1/3)$期间,刚性EOS引起光谱指数$n_{_{\rm GW}} = \frac{d\log{Ω_{_{\rm GW}}}}{d\log{k}} > 0$中的小尺度蓝色倾斜,而软EOS $(w_{_{\rm re}} < 1/3)$导致红色倾斜。因此,遗迹G…
2021-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detectable Gravitational Wave Signals from Inflationary Preheating
我们考虑混合暴胀模型中预热过程中的引力波产生,其中类轴子瀑布场耦合到阿贝尔规范场。基于线性分析,我们发现来自这些模型的GW信号可以在各种可预见的GW实验(如LISA,AEDGE,ET和CE)的范围内,并且在频率范围和信号强度方面都接近LIGO A+。此外,所得到的GW信号是螺旋极化的,因此可以将其自身与随机GW背景的其他源区分开。最后,这样的模型可以产生原始的黑洞,这些黑洞可以组成暗物质,并导致GW探测器可以探测到的合并事件。
2021-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Antipodal Angular Correlations of Inflationary Stochastic Gravitational Wave Background
暴胀随机引力波背景(SGWB)的测量是未来GW实验的主要目标之一。在直接GW实验中,实现它的障碍是将通货膨胀的SGWB与其他类型的SGWB隔离开来。在本文中,作为一个可区分的签名,通货膨胀的SGWB,我们认为可检测的普遍性质:对映相关,即,来自相反方向的GW的相关性,作为视界重返的结果。已知相位相干方法对于检测SGWB中的角度相关性是无用的,这是由于擦除信号的有问题的相位因子。因此,我们调查我们是否可以构建一个相位不相干估计的强度图中的对映相关性。我们发现,这一结论取决于暴胀引力波是否具有统计各向同性。在具有统计均匀性和各向同性的标准暴胀模型中,没有一个估计量对对极相关性敏感,但不受有问题的相位因子的影响。另一方面,对于具有统计各向异性的暴胀模型,也有可能找到对映相关的非零估计。来自各向异性膨胀的SGWB与其他分量是可区分的。
2023-01-10 astro-ph.CO gr-qc
The Hanbury-Brown and Twiss effect in inflationary cosmological perturbations
本研究探讨了能否利用 Hanbury-Brown 和 Twiss (HBT) 效应检验暴胀模型中暴胀子场从相干态到混沌态的转变尺度,提出了包含“混沌”定义的假设,但发现暴胀设置与HBT主流应用的差异大于相似性,导致该方法应用存在不确定性。
2024-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Magnetic Fields from the Post-Inflationary Universe
我们探讨宇宙学的磁场发生在后暴胀宇宙,当暴胀子振荡周围的潜在的最小值和宇宙是有效地由冷物质占主导地位。在再加热之前的这个时期,宇宙学背景可以显著地产生大尺度的磁场。通过考虑暴胀期间和暴胀之后的磁生作用,我们证明了在Mpc尺度上可以产生强于10^{-15} G的磁场,而不需要理论上的强耦合,也不需要产生太大的电场来支配宇宙。
2014-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Coupled phantom cosmological model motivated by the warm inflationary paradigm
本文研究暖暴涨启发的耦合幻影暗能量模型,发现其允许加速标度解但不解决巧合问题,且特定耦合参数可显著改变渐近行为,使解更不幻影。
2024-08-20 astro-ph.CO gr-qc
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
Trans-Planckian Issues for Inflationary Cosmology
宇宙暴胀期间空间的加速膨胀导致了需要解决的跨普朗克问题。最重要的是,目前通过宇宙学观测研究的涨落的物理波长很可能起源于比暴胀阶段开始时的普朗克长度小的波长。因此,考虑到我们对跨普朗克尺度物理学的无知,人们不禁要问,暴胀宇宙学的通常预测是否可靠,以及普朗克尺度物理学的印记目前是否可以观察到。这些和其他相关问题在这篇文章中进行审查。
2012-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity of Inflationary Gravitational Waves from the Field Equation
本文证明了在计算度规真空涨落产生的原初引力波双谱时,In-in方法和格林函数方法的等价性。由场方程$B_h$得到的树级双谱与以前用内-内形式主义得到的结果完全一致。在等边配置,其中$P_h$是标度不变的引力波的功率谱的比值$B_h/P^2_h$的波动的非高斯性的特征,我们表明,它是比在旁观者规范场模型弱得多。我们还利用格林函数计算了两个右手引力波和一个左手引力波的树级双谱,再现了in-in形式的结果,并表明它可以和三个右手引力波的双谱一样大.
2018-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary Gravitational Waves and the Evolution of the Early Universe
我们研究了早期宇宙中可能发生的各种现象对暴胀引力波谱的影响。这些现象包括相变、非相对论物质的熵产生、暗辐射的产生以及热浴中暗物质/辐射的退耦。这些事件可以在暴胀引力波谱中产生几个特征信号,这可能是对早期宇宙历史和高能物理性质的直接探测。
2013-07-22 astro-ph.CO hep-ph
Inflation and the cosmological (not-so) constant in unimodular gravity
我们提出了一种在早期宇宙中产生暴胀相的机制,而不需要求助于任何类型的标量场。相反,这种加速膨胀是由单模引力框架中的动力学“宇宙学常数“驱动的。依赖于时间的宇宙学常数可以与单模引力中自然产生的能量扩散项有关,这是由于它的限制性超同态不变性。我们推导出任何类型的扩散产生一个现实的通货膨胀时代所需的一般条件。此外,对于一个给定的参数化的通货膨胀(在哈勃流函数),我们展示了如何构建相应的扩散项,在这样一种方式,一个平滑的过渡之间发生的通货膨胀和随后的辐射主导时代,因此再加热自然进行。原始光谱是在暴胀阶段通过考虑与标准流体动力学物质(建模为一个单一的超相对论流体)的非均匀扰动。我们证明,由此产生的频谱是等价的,在传统的暴胀模型中得到的,也是独立的特定形式的扩散项。此外,我们还分析了用当前观测值来确定引起暴胀膨胀的可变宇宙学常数的可行性。
2022-03-16 astro-ph.CO gr-qc
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
Trans-Planckian Censorship and Inflationary Cosmology
我们研究了最近提出的跨普朗克审查猜想(TCC)的早期宇宙学,特别是暴胀宇宙学的影响。TCC导致的结论是,如果我们想让暴胀宇宙学提供一个成功的宇宙结构形成的方案,暴胀的能量标度必须低于$10^9$ GeV。要求宇宙学扰动的振幅正确,就迫使模型的广义慢滚参数$ε$变得非常小($<10^{-31}$)。这导致了原始引力波振幅可以忽略不计的预测。对于慢卷暴胀模型,它还导致初始条件的严重微调。
2019-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of the B-mode Polarization Measurement for Direct Detection of Inflationary Gravitational Waves
本文研究了利用下一代干涉探测器直接测量暴胀引力波的前景,这种探测器可能探测到宇宙微波背景的B模偏振。本文计算了张量标量比大于0.01量级的大场暴胀模型中两种干涉探测器(DECIGO和BBO)的引力波背景谱和信噪比。如果二次势混沌暴胀的再加热温度$T_{\rm RH}$较高(升级后的DECIGO为$T_{\rm RH}>7.9\times10^6$ GeV,BBO为$T_{\rm RH}> 1.8\times 10^{6}$ GeV),那么在未来的实验中,在$3σ$置信水平下,将有可能达到引力背景的灵敏度。如果$f>4.2 M_{\rm pl}$(升级的DECIGO)和$T_{\rm RH}$高于$10^8$ GeV的$f>3.6 M_{\rm pl}$(BBO),直接检测也可能用于具有潜在$V(ϕ)=Λ^4 [1-\cos(ϕ/f)]$的自然膨胀。在暴胀子场$ϕ$和Ricci标量$R$之间具有非最小耦合$ξ$的四次势$V(ϕ)=λϕ^4/4$引起$|ξ|$小于0.01量级的引力波的可探测水平,而与再加热温度无关。
2014-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary gravitational waves in collapse scheme models
暴胀范式是协和宇宙学模型的重要基石。然而,标准暴胀不能完全解决从早期均匀和各向同性阶段到另一个缺乏与我们现在的宇宙相对应的对称性的阶段的过渡。在以前的工作中,一个自诱导的波函数的崩溃已被建议作为缺少的暴胀成分。大多数关于坍缩假说的分析都只集中在与标量扰动相关的谱的特征上,并且在半经典引力框架内。在这封信中,工作在一个联合的度量物质量子化的通货膨胀,我们计算,第一次,张量功率谱和张量标量比对应的原始引力波的振幅,从考虑一个通用的自诱导坍缩。
2015-12-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Perturbations in Inflationary Models with Anisotropic Space-Time Scaling in Lifshitz Background
研究了具有各向异性时空标度的引力背景下的暴胀模型。背景是具有各向异性标度$z\neq 1$的高维Lifshitz喉道。降维后,四维广义协方差被显式地分解为三维空间的协同态。因此,在这种对称性较少的情况下,宇宙学扰动理论必须被公式化。我们给出了这种情况下的相容宇宙学扰动理论。我们发现四维有效引力波扰动的传播速度与高维引力波激发的传播速度不同。根据模型参数的不同,对于喉道内的观测者,四维引力波的传播可以是超光速的。我们还发现,牛顿势和巴氏势是不同的.这可能会对透镜效应和CMB波动产生有趣的观测结果。此外,我们还表明,在线性化水平上,暴胀子场激发消失。
2013-05-19 astro-ph.CO hep-th
Cosmological Moduli and the Post-Inflationary Universe: A Critical Review
我们批判性地回顾宇宙学模量在确定宇宙的后暴胀历史中的作用。模在超越标准模型物理学的弦和M理论结构中无处不在,它们参数化了紧致流形的几何。对于那些由超对称破缺决定质量的物质,这导致它们最终在大爆炸核合成之前不久衰变(而不破坏其预测)。这将导致在暴胀结束后不久出现一个物质主导的阶段,这可能会影响重子和暗物质的起源,以及宇宙微波背景的观测和大尺度结构的生长。鉴于基础理论的进展,以及暗物质和对撞机实验的指导,非热历史已经成为严格热历史的一个强大的和理论上有充分动机的替代方案。我们回顾这种方法的早期宇宙和讨论的理论挑战和观测的影响。
2015-02-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reconstructing the Inflationary Landscape with Cosmological Data
我们表明,暴胀景观潜力的形状可能会受到限制,通过分析宇宙学数据。与暴胀轨迹正交的场的量子涨落可能探测了局部景观势的结构,在导致宇宙微波背景(CMB)各向异性和我们宇宙的曲率扰动的原始分布中引入了非高斯性(NG)。大尺度结构。由此产生的NG(层析NG)的类型是由景观潜力的形状,它不能完全由3或4点关联函数的特点。在这里,我们推导出一个表达式的轮廓的概率分布函数的景观潜力,我们展示了如何可以反转,以重建潜在的帮助下,CMB观测。虽然目前的观察不允许我们推断出显着水平的层析NG,未来的调查可能会提高约束这类原始签名的可能性。
2018-10-17 astro-ph.CO hep-ph 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
Update on gravitational wave signals from post-inflationary phase transitions
本文针对暴胀后相变产生的引力波信号展开研究,量化了慢滚后物质主导期的影响,并基于泡间距与平均自由程的关系给出了引力波谱高频段的约束,为高频引力波探测相关研究提供了参考。
2024-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary branch decoherence and the cosmological arrow of time
Clear Quantum Corporation(Clear Quantum 公司);Ordinal Research Institute(Ordinal 研究院)
通过计算长波长扰动的约化密度矩阵和分支重叠因子,分析暴胀量子宇宙学中的分支退相干,揭示量子宇宙学边界条件、暴胀压缩与经典宇宙历史涌现之间的定量联系。
2026-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th