$F(R)$ gravity in the early Universe: Electroweak phase transition and chameleon mechanism
人们普遍认为，筛选机制是修正引力理论的一个基本特征。虽然在过去的十年中，这种机制已经被彻底研究，但他们的分析是基于物质场的经典配置。在本文中，我们证明了一个新的配方的变色龙机制在$F(R)$引力理论，揭示量子场理论的变色龙机制，以及相关的标量物理，诱导的物质部门。基于超越粒子物理学标准模型的尺度不变扩展方案，我们揭示了宇宙历史中变色龙机制的潜在缺失，在该方案中，一个现实的电弱相变，可能产生今天宇宙的适当数量的重子不对称性，同时打破了早期宇宙的尺度不变性.值得注意的是，物质扇区对能量-动量张量迹的贡献与经典理想流体近似下的计算结果在同一数量级上，尽管该理论涉及非平凡的电弱-相变环境。我们还简要地讨论了由电弱相变引起的标量场的振荡和非张量引力波的间接产生。
2019-10-02 gr-qc hep-ph hep-th
Probing the anisotropic expansion history of the universe with cosmic microwave background
我们提出了一个简单的技术来检测任何各向异性膨胀阶段的宇宙历史开始从膨胀阶段的表面最后散射的CMBR数据。我们使用的属性，在宇宙中的任何各向异性膨胀会变形的原始密度扰动的形状，这种变形可以检测到在CMBR的超视界波动的形状分析。利用这种分析，我们得到了对宇宙任何以前的各向异性膨胀的约束小于约35%。
2011-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Superheavy SUSY-kind dark matter and high energy cosmic rays
本文在$R^2$修正宇宙学中研究具有超对称相互作用强度的超重暗物质粒子，通过标量涨落子振荡产生粒子实现暴胀后加热，给出质量界限并讨论其对超高能宇宙射线的影响。
2024-01-24 gr-qc hep-ph
A Direct Probe of the Evolutionary History of the Primordial Universe
从哈勃和拉迈特利用星系发现膨胀宇宙到最近利用标准烛光发现加速宇宙，直接测量宇宙尺度因子a（t）的演化在宇宙学标准模型的建立中起着核心作用。在这封信中，我们表明，这样的测量可以扩展到原始宇宙使用质量场作为标准时钟，为负责大爆炸的场景提供直接证据。这是对经典和量子原始标准钟概念的简短而非技术性的介绍。
2016-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic rays from annihilation of heavy dark matter particles
该研究提出重稳定费米子暗物质由$R^2$引力标量子衰变产生且质量略低于标量子质量一半的假设，论证其可匹配观测暗物质密度，并证明其在多种天体环境中的湮灭能解释标准机制无法解释的超高能宇宙射线起源。
2024-05-21 astro-ph.HE hep-ph
Blue-tilted Tensor Spectrum and Thermal History of the Universe
我们调查的原始引力波（GWs）的光谱指数的约束，特别注意到一个蓝倾斜的频谱。这样的限制可以用来测试早期宇宙的某类模型。我们调查的观测范围从LIGO+室女座，脉冲星定时和大爆炸核合成，考虑到抑制的振幅在高频率下，由于再加热后的通货膨胀和后期的熵产生。通过改变再热温度和后期产生的熵值等参数的值，对光谱指数进行了约束。我们还考虑了一般建模方法下的约束条件，可以近似地描述早期宇宙的各种场景。我们表明，蓝色光谱倾斜的约束强烈依赖于基本的假设，在某些情况下，仍然可以允许一个高度蓝色倾斜的光谱。
2014-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Warm dark matter and the ionization history of the Universe
在温暖的暗物质的情况下，结构的形成被抑制在小尺度上相对于冷的暗物质的情况下，减少低质量晕的数量和电离气体的分数在高红移，从而延迟再电离。这对宇宙的电离历史产生了影响，测量再电离的光学深度，电离气体的全球部分的演化和星系际介质的热历史，可以用来限制暗物质粒子的质量。然而，在这些情况下，电离介质的部分抑制可以通过改变其他参数来部分补偿，例如电离效率或晕可以容纳恒星形成星系的最小质量。在这里，我们使用不同的数据集关于宇宙的电离和热的历史，并考虑到从几个天体物理参数的简并，我们得到的热暖暗物质候选人的质量的下限$m_X > 1.3$千电子伏，或$m_s > 5.5$千电子伏的情况下，无菌中微子非共振产生的早期宇宙，都在90\%的置信水平。
2018-04-23 astro-ph.CO hep-ph
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
Thermal History of the Early Universe and Primordial Gravitational Waves from Induced Scalar Perturbations
在宇宙学扰动理论的二阶条件下，研究了标量微扰对张量扰动的影响引起的原初引力波。我们利用标准模型自由度随早期宇宙温度的演化计算了诱导引力波背景。结果表明，标准模型自由度对诱导引力谱的影响与一阶张量扰动产生的引力谱不同。这种现象是由于标量微扰作为张量扰动的来源而引起的，并且在夸克胶子解除禁闭和电弱跃迁附近是有效的。当考虑小尺度下标量谱指数大于1或非高斯曲率功率谱时，这种效应可以被引力波观测站观测到。
2019-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgsino Dark Matter in a Non-Standard History of the Universe
轻的希格西诺是自然界的宠儿，而作为暗物质的候选者，它的丰度通常不足。我们考虑了在一个非标准的宇宙历史中，由一个初始真空位移的标量场引起的希格西诺产生。我们发现，如果由标量衰变引起的再加热温度适当，轻希格西诺可以提供正确的暗物质遗迹丰度。另一方面，亚TeV的希格西诺暗物质一旦被观测到，将是宇宙非标准热历史的强烈暗示。
2019-10-02 hep-ph
Prospects for determination of thermal history after inflation with future gravitational wave detectors
宇宙在暴胀和大爆炸核合成之间的热历史还没有被观测到。它将通过探测膨胀过程中产生的原始引力波来探测，其中包含有关再加热温度以及膨胀后宇宙状态方程的信息。基于Fisher信息形式主义，我们研究如何准确的张量标量比和再加热温度膨胀后，可以同时确定与空间为基础的引力波探测器，如DECI-hertz干涉仪引力波天文台（DECIGO）和大爆炸观测器（BBO）。我们发现，如果张量与标量之比约为0.1，再加热温度约为10^7 GeV，则最好确定再加热温度，并探索可检测的参数空间。我们还发现，如果暴胀引力波被成功探测到，早期宇宙的物态方程也可以被精确地确定，以区分不同的物态方程参数。因此，未来的引力波探测器提供了一个独特的和有希望的机会，以揭示宇宙的热历史约10^7 GeV。
2011-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards understanding thermal history of the Universe through direct and indirect detection of dark matter
我们研究的问题是，在多大程度上通过直接和间接探测实验对暗物质进行前瞻性探测，可以揭示早期宇宙中通过冻结过程热产生的暗物质的比例。通过模拟在不久的将来可以看到的假定信号，并用它们来重建WIMP暗物质的性质，我们表明，在模型无关的方法中，这只能在参数空间的一小部分中实现。然而，随着额外的理论输入，关于热冻结作为产生暗物质的主要机制的假设可能得到验证。我们用两个例子来说明这一点：一个有效场论的暗物质与矢量信使和希格西诺或维诺暗物质内的MSSM。
2017-10-16 astro-ph.CO hep-ph
Inflation, space-borne interferometers and the expansion history of the Universe
根据常识，即使假设星载探测器的灵敏度是最乐观的，在几兆赫到几赫兹之间，暴胀引力子的光谱能量密度也可以安全地忽略不计。在这个分析中，我们表明，如果在核合成之前，后暴胀演化包括一系列比辐射膨胀更快或更慢的阶段，这个结论是回避。因此，与传统的知识相反，它表明，低于一个分数的Hz的频谱能量密度的遗迹引力子可能超过（甚至八个数量级）的假设下获得的信号辐射主导整个膨胀历史之前，轻核的形成。由于光谱的斜率和振幅特别反映了暴胀动力学和随后的减速演化，因此有可能将残余引力子的贡献与其他（晚期）引力辐射爆发相关联，例如，与TeV尺度下假定的强烈一级相变相关联。因此，在兆赫范围内对残余引力子的光谱能量密度的任何限制同时限制了暴胀后的膨胀历史和暴胀的初始数据。
2022-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Determining the expansion history of the universe with the three dimensional cosmic shear
我们定义了一个新的观测值，它依赖于三维宇宙剪切的两点函数的自旋加权角动量的有限红移差和光度距离。它表明，我们的可观测的精确测量将能够严格约束宇宙的膨胀历史。
2010-08-17 astro-ph hep-ph
From Inflation to Quintessence: a History of the Universe in String Theory
本文提出一个IIB型四维弦模型，通过两个稳定模及其超轻轴子，统一描述从暴胀到精质的宇宙演化，并解释暗能量与暗物质的可能来源。
2024-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Realisability of SUSY discrete flavour symmetry in our universe
我们研究了超对称离散味对称模型对宇宙热历史的实现。我们专注于考虑到有限的温度修正之间的黄酮类化合物的赝模量场的演变。我们表明，赝模量flavon占主导地位的能量密度，我们的宇宙和这种支配地位使得至关重要的是难以实现的味道对称模型在我们的宇宙。我们还讨论了超对称离散味对称模型的可能扩展，这可以确保模型与我们宇宙的热历史的一致性。最后，我们展示了一个扩展，实现热膨胀的flavon优势。
2012-06-04 astro-ph.CO hep-ph
Space laser interferometers can determine the thermal history of the early Universe
它表明，空间为基础的引力波探测器，如DECIGO和/或大爆炸观测器（BBO）将为我们提供宝贵的信息，宇宙膨胀后的热历史，他们将能够确定再热温度$T_R$提供的宇宙学引力子问题，$T_R\sim 10^{5-9}$ GeV的范围内的首选。因此，强烈希望这些建议尽快付诸实施。
2008-02-18 hep-ph
Scaling defect decay and the reionization history of the Universe
我们考虑一个模型的再电离历史的宇宙中，观察到的光学深度的一个显着的部分是直接再电离的结果，由一个缩放的宇宙缺陷网络的衰变产物。我们表明，这样的网络可以作出显着的贡献，宇宙的再电离历史，即使它的能量密度是非常小的（缺陷的能量密度必须大于约$10^{-11}$的背景密度）。我们计算的宇宙微波背景的温度，偏振和温度偏振交叉功率谱，并表明，所观察到的光学深度的贡献，由于一个标度缺陷网络的衰变产物可能有助于调和一个高的光学深度与低红移的完整的再电离类星体的数据建议。然而，如果缺陷的能量密度近似为背景密度的一个常数，那么这些模型不能解释WMAP观测到的温度-偏振互功率谱中的大尺度凸起。
2004-06-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Traveling Through the Universe: Back in Time to the Quark-Gluon Plasma Era
我们调查了夸克-胶子等离子体发现的早期历史和宇宙的早期历史，从今天开始，深入到QGP甚至更远。我们介绍了宇宙学的宇宙动力学，并将不同的宇宙时代相互联系起来。我们描述了出现的许多剩余的开放问题中的一些。
2013-11-01 gr-qc hep-ph nucl-th
QCD contributions to the thermal history of the early Universe
我们讨论了偏离理想相对论热浴。这些偏差主要来自于标准模型和最小超对称标准模型参数空间的量子色动力学（QCD）修正。这些效应与天体物理学的精密测量和标量张量理论（SST）的动力学有关。
2011-03-27 hep-ph
Relic gravitons at intermediate frequencies and the expansion history of the Universe
宇宙的早期膨胀历史受到最近宇宙引力子在音频波段的极限和nHz域的证据的限制。最简单的情况是，在暴胀结束和轻核形成之间，演化由一个以比辐射快或慢的速度膨胀的单相组成。相反，如果有多个后暴胀阶段以不同的速率演化，频谱能量密度总是低于脉冲星定时阵列在中频可能归因于残余引力子的信号，但最终会发展出局部最大值。在考察了进一步的补充可能性（如在低尺度下暴胀的第二阶段的存在）之后，我们分析了有效膨胀率的早期修改，并认为如果在常规暴胀时期遗留引力子的折射率增加，则光谱能量密度在fHz以上是蓝色的，然后在$μ$ Hz区域中消失。在这种情况下，该信号与未经证实的nHz观测结果、宽带干涉仪的最新限制以及通常对暴胀期间产生的残余引力子背景施加的进一步约束是相容的。
2022-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Quantum Gravity Effect on The Time History of The Universe
在宇宙演化过程中，QCD相变表现出不同的周期性。我们通过Friedmann方程探讨了早期宇宙中QCD相变的宇宙学意义。这是通过研究GUP对MIT袋模型的影响来进行的。利用修正的MIT袋模型和Friedmann方程研究了随时间变化的热力学量。通过插入参数$α= 10^{-5}\hspace{0.03cm}GeV^{-1}$设置GUP的效果。研究发现，GUP效应使宇宙演化时间缩短，即各相的时间跨度比没有GUP效应时相应相的时间跨度短。
2021-06-09 hep-ph
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
Trans-Planckian Censorship Conjecture and Non-thermal post-inflationary history
最近提出的跨普朗克审查猜想（TCC）可以用来限制暴胀的能量尺度。然而，这些结论取决于对宇宙后暴胀历史的假设。例如，在热膨胀后历史的标准情况下，宇宙从膨胀结束到辐射物质平等的时代一直处于辐射主导地位，TCC被用来证明膨胀期间的哈勃参数$H_{\inf}$低于${\cal O}(0.1) ~{\rm GeV}$。具有非热后暴胀历史的宇宙学情景是标准情景的动机良好的替代方案，找出TCC对这种情景施加的可能约束是有趣的。在这项工作中，我们发现的TCC兼容绑定在$H_{\inf}$，如果核合成前的后暴胀历史是非热的增强量。然后，我们认为，如果TCC是正确的，对于一个大类的场景，它是不可能的宇宙已经经历了一个阶段的模统治。
2019-10-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Model Independent Reconstruction of the Expansion History of the Universe and the Properties of Dark Energy
我们改进了平滑超新星数据的方法，使用两个最新的数据集，黄金和SNLS重建宇宙的膨胀历史，h（z）。重建过程不采用任何参数化，是独立于任何暗能量模型。用重构的h（z）导出了红移至0.35的距离因子“A”，并与探测到的重子声学振荡峰（BAO）的A值进行了比较。我们发现超新星观测与BAO的结果非常吻合，Ω_{0 m} \approx 0.276 \pm 0.023。Ω_{0 m}的估计值完全与模型无关，仅基于观测数据。然后用导出的Ω_{0 m}值重建了暗能量的状态方程w（z）。使用我们的平滑方法，我们可以证明，虽然SNLS数据是非常好的协议与LCDM，黄金样品稍微喜欢演变的暗能量。我们还表明，适当的估计状态方程的暗能量在高红移将是不可能的，在目前的观测状态。
2007-10-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational wave astronomy and the expansion history of the Universe
本文综述了通过弥散引力波背景研究宇宙膨胀历史的方法，强调宽频谱连接宏观与微观世界，并探讨遗迹引力子对暴胀后范式的验证及量子传感中的高频信号作用。
2025-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Probing reheating temperature of the universe with gravitational wave background
大爆炸核合成（BBN）后宇宙的热历史在理论和观测上都得到了很好的理解，最近的宇宙学观测也开始揭示暴胀动力学。然而，通货膨胀和BBN之间的时代几乎不为人所知。在本文中，我们表明，检测的随机引力波背景约1赫兹提供有用的信息，热历史以及之前的BBN。特别是，如果宇宙的再加热温度在10^{6-9} GeV左右，那么宇宙的再加热温度可以通过未来的空间激光干涉仪实验（如DECIGO和/或BBO）来确定，这取决于张量与标量的比值$r$和稀释因子$F$。
2008-06-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Smoothing Supernova Data to Reconstruct the Expansion History of the Universe and its Age
我们提出了一种非参数的方法，平滑超新星数据的红移使用高斯核，以重建重要的宇宙学量，包括H（z）和w（z）在一个模型独立的方式。这种方法被证明是成功的区分不同型号的暗能量时，数据的质量是相称的预期从未来的超新星加速探测器（SNAP）。我们发现，哈勃参数是特别确定的，并为此目的有用。在该方法中，还可以以非常高的准确度（\lleq 0.2%）确定全域的回顾时间。通过对方法的改进，也有可能获得暗能量状态方程的合理界限。我们探索了一种新的暗能量诊断方法--“w探针”，它可以从数据的一阶导数中计算出来。我们发现，这种诊断是非常准确的重建不同的重建方法，即使Ω_m被边缘化。w-探针可以用来成功区分$Λ$ CDM和其他暗能量模型，达到很高的准确度。
2007-03-28 astro-ph gr-qc hep-ph
The Dark Side of the Universe
一个关于暗物质和暗能量的历史和现状的观点，在一个相当入门的水平。
2021-08-11 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Basic Constituents of the Visible and Invisible Matter - A Microscopic View of the Universe
20世纪物理学最伟大的成就之一是发现了微观世界和宏观世界之间的密切联系。这是根据量子力学和相对论的两个基本原理，即不确定原理和质能等效原理，以及宇宙学的标准大爆炸模型得出的。当我们更深入地探索微观世界时，我们会遇到更高质量和能量的状态，这些状态与宇宙的早期历史有关。因此，原子核的发现，随后是核粒子、夸克和胶子，最后是$W$和$Z$玻色子，在实验室中重新创造了早期宇宙中丰富的物质形式。这帮助我们将宇宙的历史追溯到它诞生的几皮秒之内。最后，希格斯粒子和超对称粒子的发现将有助于解开不可见物质的谜团，这些物质作为早期历史的遗迹，在今天的宇宙中比比皆是。
2000-08-07 hep-ph physics.pop-ph
