Removing instability of Polonyi-Starobinsky supergravity by adding FI term
Polonyi-Starobinsky(PS)超引力是N=1的Starobinsky暴胀的超引力模型,暴胀后由于Polonyi超场的作用而产生自发的超对称破缺,暴胀子属于一个有质量的矢量超多重态。PS模型被用来明确实现宇宙学中的(超重)引力子暗物质的情况。我们发现了一个潜在的不稳定性,在这个模型中,并提供了一个机制,通过添加一个Fayet-Iliopoulos(FI)的长期消除。
2018-01-25 gr-qc hep-th
Starobinsky inflation from new-minimal supergravity
在新的最小超引力公式,我们提出了嵌入的$R+R^2$ Starobinsky模型的通货膨胀。从超空间的作用开始,我们执行的投影到组件字段,并确定Starobinsky模型的玻色子部门。由于不存在其他标量场,因此这是通过构建单个场模型来实现的。这种更高曲率的超引力也产生了一个传播的大质量矢量。最后,我们对高阶修正和初始条件问题进行了评述。
2015-02-26 gr-qc hep-th
Complexified Starobinsky Inflation in Supergravity in the Light of Recent BICEP2 Result
受BICEP 2最近在宇宙微波背景中观测到的B模信号的启发,我们在旧的最小超引力框架下研究了Starobinsky型暴胀模型,其中原始(非超对称)Starobinsky暴胀模型中的暴胀子场变为复场.我们研究了暴胀子如何在二维场空间中演化,改变初始条件。我们表明:(i)一旦轨迹偏离原始Starobinsky暴胀的轨迹,其中一个标量场具有非常陡峭的势,以及(ii)BICEP 2观察到的B模式信号太大,与模型的预测不一致,而与初始条件无关。因此,BICEP 2的结果强烈反对超引力中的复化Starobinsky暴胀。
2014-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Starobinsky Model of Inflation from Supergravity
我们讨论了高导数的Starobinsky暴胀模型如何起源于N=1的超引力。在超共形框架下,用手征补偿器描述的旧的最小超引力描述中,Starobinsky模型等价于一个具有F项势的无标度模型。我们表明,Starobinsky模型也可以起源于所谓的新的最小超引力,其中采用线性补偿超场。在这个公式中,Starobinsky模型等价于标准超引力耦合到一个大质量的矢量多重态,其最低标量分量起着暴胀子的作用,真空能量由D项势提供。我们还指出,高阶修正的超引力拉格朗日代表了威胁Starobinsky模型,因为它们可以破坏平坦的暴胀子潜在的标量场等效描述。
2013-10-13 gr-qc hep-ph hep-th
Starobinsky-like inflation in no-scale supergravity Wess-Zumino model with Polonyi term
我们提出了一个简单的修改无标度的超重力Wess-Zumino模型的Starobinsky类膨胀,包括Polonyi项的超势。这个术语的目的是为暴胀结束时的超对称破缺提供一个明确的机制。我们展示了如何成功的通货膨胀可以实现的引力子质量满足严格的上限$m_{3/2}< 10^3$ TeV,与青睐的值$m_{3/2}\lesssim\mathcal{O}(1)$ TeV。该模型表明,超对称性可能会在对撞机物理实验中发现,如大型强子对撞机或FCC。
2017-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Starobinsky-like Inflationary Models as Avatars of No-Scale Supergravity
当N > 1时,类似于斯塔罗宾斯基R + R^2模型的宇宙暴胀模型自然出现在由无标度SU(N,1)/SU(N)x U(1)超引力导出的有效势中。我们给出了SU(2,1)/SU(2)× U(1)情形中的几个例子,其中暴胀子可以用模场或物质场来标识。我们讨论如何模场可能是稳定的模型中,物质场发挥作用的暴胀。我们还讨论了推广Starobinsky模型的模型,但在标量密度扰动谱的倾斜度n_s,张量-标量比r和e-折叠数N_* 之间表现出不同的关系。最后,我们将讨论如何通过目前和未来的CMB实验来探索这些模型。
2013-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from Volkov-Akulov-Starobinsky supergravity
研究在耦合幂零超场的 Starobinsky 超引力中,通过无标度 Kähler 势和多项式超势实现含超慢滚阶段的单场暴胀,进而形成原初黑洞作为暗物质,并保持与 CMB 观测一致且暴胀后自发破缺超对称性。
2023-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Volkov-Akulov-Starobinsky supergravity revisited
我们发现了超引力的新的实现,即Starobinsky暴胀模型在超引力耦合到一个幂零的超场描述的Alkov-Akulov goldstino。我们的结构是基于膨胀子场的无标度Kähler势$K=-3\log(T+\bar{T})$,并且可以描述由goldstino辅助分量破缺的超对称性膨胀后的de Sitter真空。事实上,我们证明了一个更一般的模型类与$K=-α\log(T+\bar{T})$的$3\leqα\lesssim 6.37$可以容纳Starobinsky般的通货膨胀与普遍的预测$n_s\simeq 1-\frac{2}{N_e}$和$r\simeq \frac{4α}{(α-2)^2N_e^2}$,而对于$6.37\lesssimα\lesssim 7.23$可行的山顶通货膨胀是可能的(与$n_s$和$r$接近上述表达式)。我们得到的全分量的作用和质量的sinflaton,gravitino,inflatino,一般是周围的膨胀哈勃尺度。最后,我们证明了其中一个模型可以对偶化为具有约束手征曲率超场的高导数超引力。
2020-03-12 gr-qc hep-th
Reheating processes after Starobinsky inflation in old-minimal supergravity
我们研究了Starobinsky模型中的再加热过程及其宇宙学后果。首先,我们考虑了高曲率理论中引力与物质扇区之间的最小耦合,并将其转化为与附加物质超场耦合的等效标准超引力。然后讨论了暴胀子的特征衰变模式和再加热温度$T_{\rm R}$。考虑一个简单的超对称破缺扇形模型,利用暴胀子衰变估计引力子丰度,得到引力子和超对称破缺场质量的极限。我们发现$T_{\rm R}\simeq 1.0\times10^9$ GeV和允许范围的引力子质量为$10^4$ GeV $\lesssim m_{3/2} \lesssim 10^5$ GeV,假设异常引起的衰变到规范部门作为主要的衰变通道。
2015-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Topological inflation from the Starobinsky model in supergravity
考虑了在旧的极小超引力下Starobinsky模型的无鬼影高阶修正。一般来说,高阶修正不能被对称性所禁止,这可能违反了标量子势的平坦性,使暴胀难以解释现在的宇宙。我们发现一个严格的约束的无量纲耦合的$R^4$修正为$-5.5 \times 10^{-8}<s<9.1 \times 10^{-8}$从最近的普朗克观测结果。如果我们从混沌初始条件出发,则约束变得更加严格。然而,在$R^4$修正的耦合为正的情况下,标量子势在原点和无穷远处有一个局部极大值和两个局部极小值,这允许拓扑暴胀。在这种情况下,如果耦合满足观测约束,暴胀可以自然发生。
2015-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal Starobinsky supergravity coupled to dilaton-axion superfield
将具有暴胀子(标量子)和高德斯蒂诺的最小Starobinsky超引力耦合到具有无标度Kähler势和超势的介子-轴子手征超场。Kachru-Kallosh-Linde-Trivedi(KKLT)型机制在超势中存在常数项的情况下被应用于在膨胀期间稳定介子/轴子,并且它被示出导致不稳定性。不稳定性是通过添加替代Fayet-Iliopoulos(FI)项,不导致规范的$R$对称性治愈。其他的稳定机制,Wess-Zumino(WZ)型超势的基础上,也研究了存在的FI项。一个可能的连接到D3-膜也简要讨论。
2020-03-08 gr-qc hep-th
The Minimal Volkov - Akulov - Starobinsky Supergravity
我们构造了一个超引力模型,其标量自由度来自手征超场,并且在暴胀阶段仅是一个标量子和一个非常重的轴子。该模型包括第二手征超场$X$,然而其受到约束$X^2=0$,使得其仅描述Volkov-Akulov Goldstino和辅助场。我们还构造了对偶高阶导数模型,它依赖于手征标量曲率超场${\cal R}$受约束${\cal R}^2=0$,其中goldstino对偶产生于规范不变的引力子场强度为$γ^{mn} {\cal D}_m ψ_n$。最后的玻色子作用是一个$R+R^2$理论,涉及一个轴向矢量$A_m$,只传播一个物理赝标模式。
2014-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Starobinsky-like inflation and running vacuum in the context of Supergravity
我们在量子场论(QFT)的框架内描述了早期宇宙的原始暴胀阶段,它可以被看作是早期真空衰变的有效作用。有趣的是,该模型解释了暴胀阶段进入标准辐射状态的“优雅退出”。这里考虑的QFT框架是超引力(SUGRA),更具体地说,是一个现有的公式,其中Starobinsky型暴胀(de-Sitter背景)在积分出引力子场的(动力学诱导的)质量相后,从量子修正中出现。我们还表明,在这个模型中的有效作用的结构是一致的重整化群(RG)运行的宇宙学参数的一般思想,具体地说,它遵循相应的RG方程的真空能量密度作为哈勃率的函数,$ρ_Λ(H)$。总的来说,我们的综合方法相当于一个具体的模型实现的通货膨胀所引发的真空衰变在一个基本的物理背景下,事实证明,也可以扩展到宇宙演化的剩余时代,直到目前的暗能量时代。
2016-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgsino dark matter in the Starobinsky supergravity with the MSSM in light of the LUX-ZEPLIN event
Utrecht University(乌得勒支大学);Dutch Institute for Emergent Phenomena(荷兰涌现现象研究所);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study(理化学研究所 Kavli 宇宙粒子与宇宙线研究所(WPI),东京大学前沿研究综合中心)
本文在Starobinsky超引力耦合的MSSM中实现约1 TeV近纯Higgsino暗物质,结合LUX-ZEPLIN事件,通过引力中介与重整化群演化联系粒子谱与暴胀观测量,证明Bino诱导劈裂下希格斯质量与实验一致,排除Wino诱导劈裂。
2026-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
1D Supergravity FLRW Model of Starobinsky
该研究针对Starobinsky的$f(R)$修正引力模型,在FLRW度规下构建了两种均匀超对称扩展模型(N=1和N=2),通过数值求解证明其玻色子部分与宇宙暴胀一致,并给出等效类张量-标量作用量及哈密顿表述。
2021-11-20 gr-qc hep-th
Extending Starobinsky inflationary model in gravity and supergravity
本文综述了超引力中暴胀模型的建立、超对称破缺、引力子暗物质和原初黑洞的产生等方面的最新研究动态。当暴胀子属于与(自发破缺的)$U(1)$规范对称性相关的大质量矢量多重态时,Starobinsky暴胀可以嵌入超引力中。超对称性和R对称性也可以在膨胀后通过(标准)Polonyi机制自发破缺。Polonyi粒子和引力子是超重的,可以通过宇宙膨胀产生的Schwinger机制在膨胀期间大量产生。这样可以避免产生过剩和不稳定性问题,还可以引入正的宇宙学常数(暗能量)。在我们的超引力模型中也可以观测到由引力子组成的冷暗物质(CDM)的丰度,从而为暴胀、超对称破缺、暗能量和暗物质成因提供了统一的框架。我们的超引力方法也可能导致形成像恒星质量型黑洞这样的原始非线性结构,并且可能包括受杂合弦紧化启发的超对称大统一理论,将粒子物理学与量子引力统一起来。
2018-12-09 gr-qc hep-ph hep-th
Improved model of large-field inflation with primordial black hole production in Starobinsky-like supergravity
本文在 Starobinsky-like 超引力中提出一种大场暴胀模型,通过标量扰动功率谱的小尺度峰值产生约 $10^{17}$ g 的原生黑洞,可作为暗物质候选,并计算了诱导引力波的能量密度分数与频率。
2024-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Matter from Starobinsky Supergravity
我们回顾了我们最近从Starobinsky超引力中得到的关于暗物质的结果。在这种背景下,冷暗物质的一个自然候选者是引力子。另一方面,假设超对称性在比电弱尺度高得多的尺度上破缺,引力子就是超重粒子。在这种情况下,它们可能是在暴胀过程中产生的非热产物,而这又是由Starobinsky势的标量场产生的。假设引力伴子是Li超对称粒子(LSSP),那么非热产物自然就能解释适量的冷暗物质。引力子LSSP的亚稳定性导致了它们衰变的可观测效应,对相应的不稳定或衰变暗物质场景施加了限制。在这个模型中,引力子质量受暴胀子场的控制,并随暴胀子场一起运动,这意味着在慢卷时期产生了超重引力子的连续谱。在现象学,模型建立在大统一理论的情况下,相交的D-膜模型和瞬子在弦论的影响进行了讨论。
2017-02-17 gr-qc hep-ph
Radiative Corrections in Supergravity Models of Inflation
King’s College London(伦敦国王学院);CERN(欧洲核子研究中心);University of Minnesota(明尼苏达大学);Niigata University(新潟大学)
研究无尺度超引力模型中辐射修正对CMB预测的影响,发现某些模型中修正可能主导膨胀动力学,但特定模型如Cecotti模型中修正较小,保持与Planck数据一致。
2026-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Starobinsky-Like Inflation and Neutrino Masses in a No-Scale SO(10) Model
利用无标度的超引力框架,我们构造了一个SO(10)模型,该模型对宇宙微波背景观测量的预测与Starobinsky暴胀模型相似,并结合了一个与振荡实验和晚期宇宙学一致的中微子质量的双跷跷板模型。我们特别注意的行为的标量场在通货膨胀和随后的再加热。
2016-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Deforming the Starobinsky model in ghost-free higher derivative supergravities
我们考虑在爱因斯坦框架中与无鬼$N=1$超引力理论对偶的高阶导数超引力。对偶性是通过变形凯勒函数和/或超势来实现的,以包括手征场的非线性依赖性,手征场在其他方法中扮演拉格朗日乘子的角色,用于建立这种对偶性。这些模型是无标度的,在最小的情况下,需要存在四个手征多重态,Kähler势具有$ SU(4,1)/SU(4) \times U(1) $陪集流形的结构。在标准的$N=1$超重力公式中,这些模型由多场标量势描述,在特定方向上具有类似Starobinsky的行为。
2017-08-23 gr-qc hep-th
Higgs boson mass and thermal wino dark matter from Starobinsky supergravity with the MSSM
Utrecht University(乌得勒支大学);Dutch Institute for Emergent Phenomena(荷兰新兴现象研究所);University of Southampton(南安普顿大学);Rutherford Appleton Laboratory(卢瑟福·阿普尔顿实验室);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);International Institute of Physics, Natal(纳塔尔国际物理研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study(东京大学基础研究院宇宙物质宇宙学前沿研究中心)
该研究基于Starobinsky超引力与MSSM耦合提出框架,连接CMB与高能粒子现象学。通过暴胀尺度确定隐藏扇区质量尺度,进而确定MSSM软项等。得出与测量值相符的希格斯玻色子质量,还给出热中性微子暗物质候选者及相关特性,未来对撞机可验证。
2026-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ultraviolet completion of Starobinsky inflation
Institute for Advanced Study(高等研究院);Sorbonne Université, CNRS(索邦大学,法国国家科学研究中心);Scuola Normale Superiore and INFN(比萨高等师范学院和意大利国家核物理研究所);Academy of Athens, Division of Natural Sciences(雅典科学院自然科学部);Texas A&M University(德克萨斯农工大学)
本文基于N=1超重力构建F(R)引力模型,通过两种no-scale超场描述星子博基膨胀,使标量势简化并解决初始条件问题,同时展示四维异质弦模型作为具体例子。
2026-10-30 gr-qc hep-ph hep-th
Beyond Starobinsky inflation
通过对$(R+R^2)$引力的超引力扩展,引入了质量矢量多重态的附加(Born-Infeld)结构,得到了特殊的$F(R)$引力,并对其结构进行了详细的研究.大质量矢量多重态有暴胀子(标量场)、Goldstino和一个大质量矢量场作为其场分量。该模型描述了Starobinsky膨胀,并允许我们外推的$F(R)$功能超出了通货膨胀的规模(普朗克尺度)。我们观察到与$(R+R^2)$引力的一些差异,以及$F(R)$引力和标量张量引力之间的几种众所周知的对应关系的破裂模式。
2018-07-23 gr-qc hep-th
Chaotic inflation in F(R) supergravity
首次从手征F(R)超引力模型导出玻色f(R)引力函数。我们发现存在的上限(或AdS界)的标量曲率,以及一个解决方案与消失的宇宙学常数。我们比较我们的简单模型的F(R)超引力的著名的Starobinsky模型的混沌暴胀。
2010-07-27 gr-qc hep-th
On the Topology of the Inflaton Field in Minimal Supergravity Models
我们认为全球最小的超引力模型中出现一个单一的领域暴胀子潜在的问题。在一种特殊情况下,我们再现了斯塔罗宾斯基模型及其对偶于R+R^2超引力的描述。为了明确起见,我们把分析限制在常曲率的空间中,要么为零,要么为负。五个不同的模型出现,两个平面模型分别与二次和四次潜力和三个基于SU(1,1)/U(1)空间,其独特的等距,椭圆,双曲和抛物线规范。费耶特-伊利奥普洛斯项是以几何方式引入的,事实证明,它们是描述斯塔罗宾斯基模型的德西特暴胀阶段的关键因素。
2013-11-20 gr-qc hep-ph hep-th
Dark Matter and Inflation in $R+ζR^{2}$ Supergravity
众所周知,包含在$R+ζR^{2}$(超)引力中的引力自由度导致了斯塔罗宾斯基势,在普朗克数据支持的暴胀宇宙学的单场设置中。在这封信中,我们将讨论这个模型的另一个有趣的方面,与引力子的产生有关,重点是相应的质谱。假设超对称性在很高的尺度上破缺,超重引力子暗物质(SHGDM)和Starobinsky的暴胀可以相干地统一在一个$R+ζR^{2}$超引力中。引力伴子被认为是超对称粒子(LSP),并且在暴胀期间非热产生,反过来又起源于具有Starobinsky势的标量。引力伴子的质量随暴胀子场而变化,因此出现了超重引力伴子的连续谱。该理论是实现与$U(1)_{R}$规范对称性。然而,在弦UV完备中,$U(1)_{R}$对称性可以被非微扰弦瞬子破缺,而为了我们的场景的一致性,$U(1)_{R}$规范对称性破缺必须被破缺,以便产生引力子和规范子的软质量项。R-奇偶破坏算子可以在非微扰水平上产生。在宇宙学时间尺度上,引力子可以衰变为高能中微子和光子,这对高能宇宙射线实验具有重要意义。
2016-12-19 gr-qc hep-ph hep-th
Building Models of Inflation in No-Scale Supergravity
在回顾了超对称形式主义中宇宙暴胀的动机之后,我们认为合适的框架是无标度超引力。然后,我们将展示如何在这个框架内构建通货膨胀模型的预测倾斜的频谱标量扰动,$n_s$,和比例,$r$,张量和标量扰动相吻合的$R + R^2$模型的通货膨胀提出的Starobinsky。对无标度超引力的更详细的研究揭示了一种结构,它与广义相对论中最小爱因斯坦-希尔伯特作用量的$R^2$修正密切相关,为通过组合成对的闵可夫斯基模型来构建无标度德西特模型和反德西特模型开辟了道路,也为最初的无标度斯塔罗宾斯基暴胀模型的推广开辟了道路。然后我们讨论了暴胀的无标度模型的现象学,包括暴胀子的衰变和再加热,以及基于SU(5),SO(10)和弦驱动的翻转SU(5)$\times$ U(1)GUT模型的显式场景的构建。后者提供了一个几乎所有低于普朗克尺度的东西的可能模型,包括中微子质量和振荡,宇宙学重子不对称性和冷暗物质,以及$n_s$和$r$。
2020-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Kahler potentials for Planck inflation
我们评估的卡勒潜在的超引力导致可行的单场暴胀模型是符合普朗克。我们强调的作用,对称性,如移动,海森堡和超对称性,在这些建设。同时也指出了它与弦论的联系。最后,我们讨论了一个适用于开弦暴胀的任意暴胀势的超引力模型,并将其推广到闭弦暴胀的情形。我们的模型包括最近讨论的超引力重新制定的Starobinsky模型的通货膨胀,以及一个有趣的替代与可比的预测。
2013-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation in $R^2$ supergravity with non-minimal superpotentials
本文研究了一类超引力模型中的宇宙学暴胀现象,这类模型是非超对称$R^2$模型的推广。虽然最近对这种模型进行了广泛的研究,特别是在普朗克和BICEP 2数据发布之后,但可以构建的模型类别尚未穷尽。在这篇文章中,工作在一个超引力模型,这是一个推广的Cecotti的模型,我们表明,新的超势项,这是二次的超场$\, Λ$耦合到Ricci超多重态的外观,大大改变了标量位的形式。所产生的潜在的形式的斯塔罗宾斯基潜在倍的一个因素,是指数的暴胀场和占主导地位的大暴胀值。我们发现,著名的Starobinsky通货膨胀的情况下,保持只有不自然的小微调值的耦合描述的$Λ^2$超势条款。一个受欢迎的特点是张量标量比$r$的可能增加,在新的普朗克和BICEP 2数据设置的限制。
2015-02-27 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational Waves From No-Scale Supergravity
本文研究了四种基于SU(2,1)/SU(2)$\times$ U(1)对称性的无标度超引力模型。我们修改了Kähler势或超势,它们与具有这种对称性的无标度理论有关。在这种情况下,诱导的引力波,计算是由未来的空间为基础的观测,如LISA,BBO和DECIGO检测。所研究的模型是相互关联的,因为它们都产生了Starobinsky有效的标量势在未修改的情况下。在满足观测普朗克宇宙学对暴胀的约束条件下,数值计算了引力波的标量功率谱和随机背景。
2022-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resurrecting Quadratic Inflation in No-Scale Supergravity in Light of BICEP2
BICEP 2实验报告的原始张量扰动的大小与由具有幂律势\propto n:n \simeq 2的单个标量场驱动的混沌暴胀的简单模型相一致,与WMAP和普朗克的结果相反,如果标量谱指数的运行可以忽略,则有利于类似于斯塔罗宾斯基R + R^2模型的模型。虽然具有二次势的暴胀模型可以在简单的N=1超引力中构建,但这些构建在无标度超引力中更具挑战性。我们在这里讨论二次暴胀如何在超引力中被容纳,主要集中在无标度的情况下。我们还认为,二次暴胀可能与单重态(右手)中微子的超对称伙伴,其随后的衰变可能产生的重子不对称通过leptogenesis。
2014-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from modified supergravity
用改进的超引力方法描述了Starobinsky暴胀后原初黑洞的形成过程。我们的方法自然导致两个(标量)场吸引子型的双重暴胀,其第一阶段是由标量子驱动,其第二阶段是由另一个属于超引力多重态的标量场驱动。导出了标量势和动力学项,研究了真空,研究了这两种标量的暴胀动力学。我们数值计算的功率谱,我们发现超慢滚制度导致标量功率谱的增强(峰值)。这导致PBH的有效形成。我们估计PBH的质量,并找到它们的密度分数(作为暗物质的一部分)。我们表明,我们修改后的超引力模型与暴胀观测值是一致的,而他们预测的PBH质量在$10^{16}$ g和$10^{20}$ g之间的范围。从这个意义上说,修正的超引力提供了一种自然的自上而下的方法来解释和统一暴胀和PBH暗物质的起源。
2020-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Two-Field Analysis of No-Scale Supergravity Inflation
由于超对称模型的基础包括包含成对有效标量场的手征超场,因此双场方法特别适合于基于超引力的暴胀模型。本文将膨胀功率谱的双场分析推广到具有任意Kähler势的超引力模型。我们展示了如何在无标度超引力的背景下,两个字段的影响可以改变模型预测的标量谱指数$n_s$和张量-标量比$r$,产生的结果之间的插值普朗克友好的Starobinsky模型和BICEP 2友好的预测。特别是,我们证明了具有二次势的混乱无标度暴胀模型中的双场效应能够将$r$减少到非常小的值$\ll 0.1$。我们还计算了非高斯测量$f_{\rm NL}$,发现这是远远低于目前的实验灵敏度。
2014-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A No-Scale Inflationary Model to Fit Them All
由BICEP 2测量的宇宙微波背景中的B模式偏振的大小支持具有二次$m^2 ϕ^2/2$势的混沌暴胀模型,而来自普朗克卫星的数据支持与Starobinsky $R + R^2$模型高度一致的张量-标量扰动比$r$的小值。现实可能介于这两种情况之间。在本文中,我们提出了一个最小的两个领域的无标度超引力模型,插值二次和Starobinsky类膨胀作为限制情况下,同时保留成功的预测$n_s \simeq 0.96$。
2014-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation in Supergravity with a Single Chiral Superfield
我们提出了新的超引力模型,描述混沌林德和Starobinsky类暴胀在一个单一的手征超场。在大场暴胀过程中获得正真空能量的关键思想是(i)通过修改Kahler势来稳定暴胀子的实部或虚部,以及(ii)使用源于多项式超势的标量势中的交叉项。我们的暴胀模型是从具有位移对称性的最小Kahler势出发建立的,并推广到无标度情形。我们的方法可以应用到更一般的超引力膨胀模型,只有一个手征超场。
2014-08-14 gr-qc hep-ph hep-th
Inflation, SUSY breaking, and primordial black holes in modified supergravity coupled to chiral matter
我们提出了一个新的修正的(类Starobinsky)旧极小型超引力耦合到手征物质超场的模型,它可以{ \it同时}描述Minkowski真空中的多场暴胀、原初黑洞(PBH)形成、暗物质(DM)和暴胀后的自发超对称性(SUSY)破缺.在我们的双慢卷暴胀的超引力模型中,在两个慢卷阶段之间有一个短的“超慢卷”阶段,PBH质量接近$10^{18}$ g。我们发现,一个显着的PBH部分在允许的质量窗口可以补充自发超对称性破缺的真空中的引力子质量接近的标量(暴胀)质量M的顺序$10^{13}$ GeV。我们的超引力模型支持DM的{ \it复合}性质,它是PBH和重引力子的混合物,而重引力子是最轻的超对称粒子。复合DM显著放松了整个PBH-DM所需的微调。导出了PBH-DM分数,计算了标量扰动增强引起的二阶引力波背景。这些引力波可能会被未来的天基引力干涉仪所探测到。
2022-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring the parameter space of modified supergravity for double inflation and primordial black hole formation
在修正的$(R+R^2)$超引力模型下,研究了宇宙膨胀和原初黑洞形成的有效模型(双标量)的参数空间。我们的模型描述了双暴胀,其第一阶段由来自$R^2$引力的Starobinsky标量子驱动,其第二阶段由属于超引力多重态的另一标量驱动。两个阶段之间的超慢滚制度导致标量扰动的功率谱中的大峰值(增强),这导致有效的PBH形成。暴胀和PBH的形成在我们的模型中都是通用的,而这些PBH可以解释暗物质的很大一部分或全部。由于早期提出的同类模型与观测到的标量倾斜$n_s$值存在一定的张力(在$3σ$之上),因此我们研究了更多参数的更一般的模型,并研究了宇宙学倾斜$(n_s,r)$和标量功率谱增强对这些参数的依赖性。还计算了PBH的质量及其密度分数(作为暗物质的一部分)。与$n_s$观测值的良好一致性($2σ$和$3σ$之间)需要对参数进行微调,并且仅在所谓的$δ$模型中实现。我们的模型提供了暴胀,PBH和暗物质的(超)引力起源,并可能通过未来对宇宙微波背景辐射和PBH诱导的引力波的精确测量来证实或证伪。
2021-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Search for an N=2 Inflaton Potential
我们考虑N=2的超引力理论,它们具有与R+R^2超引力相同的谱,正如从自由度的离壳计数所预测的那样。这些理论描述了标准的N=2超引力耦合到一个或两个长质量矢量多重态。在这些模型中,中心荷是不规范的,它们具有N=2的未破缺超对称性的闵可夫斯基真空。规范对称性是非紧的,总是破缺的。在单重矢量多重态的情况下,用$α=1/3$和$2/3$得到了$α$变形的暴胀子势.我们也得到了$α=1$势(即斯塔罗宾斯基势),但条件是有一个单一的质量矢量和一个剩余的未破缺的规范对称性。暴胀子对应于非紧四元数K {ä}hler陪集的一个Cartan场。
2014-07-12 gr-qc hep-th
Modified Supergravity and Early Universe: the Meeting Point of Cosmology and High-Energy Physics
我们回顾了新的修正超引力理论,被称为F(\cal R)超引力,以及它最近在早期宇宙宇宙学中的膨胀和再加热中的一些应用。F(\cal R)超引力是f(R)引力在四维时空中的N=1局部超对称扩展。利用弯曲超空间中的极小Poincar 'e超引力,得到了F(\cal R)超引力在N=1超场中的一个明显超对称表述.我们找到了稳定的条件,没有幽灵和超光速粒子。研究了F(\cal R)超引力的三种模型。第一个例子致力于从F(\cal R)超引力恢复具有负宇宙学常数的标准(纯)N=1超引力。作为第二个例子,我们研究了一般的{ \cal R}^2型超引力,发现了标量曲率上AdS界的存在性(也是最重要的)例子,发现了超引力中混沌暴胀的一个简单可行的实现。我们的方法是{ \it最小化的},因为它没有引入新的奇异场或新的相互作用,超越那些已经存在于(超)重力中的。通用再加热机构是自动的。我们建立了我们的方法的一致性,并将其应用于充气后的预热和再加热。希格斯膨胀及其对应的Starobinsky膨胀建立在超引力的背景下。我们简要地回顾了其他相关的问题,如非高斯性,CP破坏,重子不对称的起源,轻子和重子成因。F(\cal R)超引力也有希望解决那些悬而未决的问题。
2013-06-15 gr-qc hep-ph hep-th
A Starobinsky-like Potential in k-Essence Framework: Attractor Dynamics, Reheating, and Consistency with ACT DR6
Hunan Institute of Technology(湖南工学院);SGT University(SGT大学);Centre for Cosmology and Science Popularization (CCSP), SGT University(SGT大学宇宙学与科学普及中心);Eurasian International Centre for Theoretical Physics(欧亚国际理论物理中心)
研究在 k-本质框架下探讨 Starobinsky 暴胀,通过特定拉格朗日量及幂律动力学耦合描述,经数值求解背景方程等方法,使相关预测符合 ACT DR6,证实吸引子行为,还讨论再加热及遗迹引力波谱,表明该势仍是可行暴胀候选者,解决其与 ACT DR6 的不相容问题。
2026-10-27 gr-qc
On the Gauged Kahler Isometry in Minimal Supergravity Models of Inflation
本文讨论了在极小超引力模型中,产生D型暴胀子势的Kahler流形Sigma的规范等距群G_Sigma是椭圆的、双曲的还是抛物的问题。我们表明,对称陪集的等距的分类可以扩展到非对称的Sigma。s,如果这些流形满足额外的数学限制。在数学文献中建立的分类标准与根据Kahler势K(C)= 2 J(C)的渐近行为制定的简单标准是一致的,其中实标量场C编码暴胀子场。作为一个产品,我们的分析表明,现象学上允许的潜在的描述通货膨胀,特别是α-吸引子主要是从测量的抛物线等距,这是,特别是Starobinsky模型的情况下。然而,至少有一个例外存在的椭圆α吸引子,使这两种类型的等距可以事先排除。流形Sigma的正则性要求对α吸引子提出了强约束,并大大减少了它们的空间。奇怪的是,有一个唯一的可积α吸引子对应于这个参数的特定值。
2014-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Supergravity Model of Inflation and Explaining IceCube HESE Data via PeV Dark Matter Decay
通过选取合适的无标度Kähler势、超势和规范动力学函数,利用MSSM场和隐扇形Polonyi场,构造了暴胀和PeV暗物质的统一模型.该模型与宇宙微波背景辐射的观测结果相一致,并能解释在冰立方HESE观测到的PeV中微子流。当$F$项在暴胀过程中处于次优势时,由$D$项SUGRA势得到了类Starobinsky的Higgs-sneutrino平台暴胀.为了得到PeV的暗物质,通过Polonyi场实现了PeV尺度的超对称破缺。这将根据模型的参数在GUT尺度下设置软超对称破坏参数$m_0, m_{1/2}, A_0 $的尺度。通过运行RGE得到了低能粒子谱。我们证明了在这个模型中可以得到$\sim$ 125 GeV的希格斯粒子和规范耦合统一。$6$ PeV双星型暗物质是遗迹密度的次优势部分($\sim 11\%$),通过适当选择$R$ -宇称违反算子的耦合,其衰变给出了在IceCube观测到的PeV尺度中微子通量。我们还发现,在产生正确的CMB功率谱振幅时,标量场参数$(γ, β)$和耦合$ζ$值存在简并。然而,参数$\tan(β)=1.8$的值,这是严格固定的PeV尺度超对称性破坏的要求,消除了标量场参数的值的简并性,以提供一个独特的解决方案的通货膨胀。通过这种方式,它在同一框架内解释了暗物质、PeV中微子和暴胀。
2020-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Disentangling the $f(R)$ - Duality
出于UV实现的Starobinsky类通货膨胀模型,我们研究了通用的指数类平台的潜力,以了解是否仍然可以得到一个确切的$f(R)$制定时,渐近移位对称性的潜力被打破较大的字段值。在大的场值下,用上升指数打破移位对称性的势只允许相应的$f(R)$ -描述,其具有带$1<n<2$的首阶项$R^{n}$,而不管对偶性是精确的还是近似的。$R^2$ -项作为函数$f(R)$的级数展开的一部分而存在,因此不能为所有字段值保持平稳状态。我们进一步找到了一个精益和有益的方式来获得一个功能$f(R)$描述$m^2ϕ^2$ -通货膨胀,打破了移位对称与单项式,并对应于有效的对数校正的$R+R^2$模型。这些例子强调,在$f(R)$理论中的高阶项如果存在的话,则不能忽略。此外,我们将对应于混沌膨胀的函数$f(R)$与更一般的Jordan框架设置相关联。此外,我们考虑了两个给定的UV例子的$f(R)$ -量子化,这两个例子都来自超引力和弦论。最后,我们概述了这些模型的CMB现象,显示在低$\ell$的功率抑制的影响。
2015-03-03 gr-qc hep-th