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
Observing Cosmic Reheating with the expanded Simons Observatory
South China Normal University(华南师范大学);UCLouvain(天主教鲁汶大学);Technische Universität München(慕尼黑工业大学)
利用扩展的西蒙斯天文台配置,研究在探测到原初引力波(张标比r=0.0036或0.01)时,约束再加热温度和暴胀子耦合的前景。
2026-06-12 astro-ph.CO hep-ph
The Kinematics of Cosmic Reheating
我们用热量子场论计算了在具有规范相互作用的标量和费米子等离子体中标量场的弛豫速率。它给出了宇宙再加热的速率,从而决定了暴胀宇宙学中“热大爆炸”的温度。总速率来源于各种过程,包括衰变和逆衰变以及朗道散射阻尼。它涉及量子统计效应和离壳输运。它的温度依赖性可以是高度非平凡的,使得不可能以简单的方式用模型参数来表示再加热温度。我们特别注意的相空间的温度依赖性,由于在等离子体中的修改的色散关系。我们发现,它可以有一个剧烈的影响,微扰再加热的效率,这取决于原始等离子体中的粒子相互作用的方式。对于某些相互作用,热质量可以有效地关闭占主导地位的耗散过程的相空间,从而对再加热温度施加上限。在其他情况下,它们开辟了新的耗散通道,从而提高了再热温度。在高温下,我们发现宇宙甚至可以通过与费米子的耦合而被加热,由于保利阻塞,费米子通常被认为是可以忽略的。这些效应也可能与重子生成、暗物质产生、模量的命运以及暖膨胀的情景有关。
2014-10-17 astro-ph.CO hep-ph
AliCPT Sensitivity to Cosmic Reheating
Institute of High Energy Physics (IHEP), Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);South China Normal University(华南师范大学);Université catholique de Louvain(天主教鲁汶大学);Technische Universität München(慕尼黑工业大学)
本文基于AliCPT探测原始引力波的能力,评估其对宇宙膨胀后再加热时期的灵敏度,通过三种膨胀模型(α-吸引子T模型、RGI膨胀和QCD驱动的温暖膨胀)分析,发现AliCPT-1结合普朗克卫星可将再加热温度测量精度控制在10%以内,为QCD驱动温暖膨胀中的胶子耦合提供约束。
2026-01-07 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Millicharge Background and Reheating Probes
本文提出利用早期宇宙微电荷背景及加速器、CMB-S4等探测约束两类mCP,从而区分模型并将再加热温度上限推进至约10 MeV。
2023-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Primordial cosmic complexity and effects of reheating
本文使用压缩形式化方法研究了重加热阶段对原初曲率扰动复杂性演化的影响,发现大尺度模式的复杂性特征仅能根据状态方程参数分为三类,而小尺度模式则保留了重加热EOS的具体演化印记。
2023-10-21 astro-ph.CO hep-ph
Perturbative Resonance in WIMP paradigm and its Cosmological Implications on Cosmic Reheating and Primordial Gravitational Wave Detection
在WIMP范式下研究了暗物质密度微扰和度规微扰的协同演化。而不是采用传统的假设,DM开始在热平衡,我们提出了一个简单的阶段DM生产的WIMP范式,并扩展我们的分析到这个阶段。由于不受热平衡包络的限制,在DM产生阶段,DM密度微扰与度规微扰标量模之间发生了放大的微扰共振,从而抑制了度规微扰的张量标量比。通过指定的宇宙背景与一个典型的实现宇宙再加热,我们建立了DM粒子质量$m_χ$和张量标量比$r$的WIMP范式,其中还包含两个再加热参数,再加热温度$T_{R_f}$和耗散常数$Γ_0$之间的关系。值得注意的是,对于WIMP候选者和宇宙再加热的相当大的参数区域,与通过假设DM开始于热平衡而获得的传统期望相比,该关系预测了更小的$r$值。一旦在未来的宇宙微波背景下原初引力波观测中测量到$r$的抑制,原则上可以用这个关系来约束$m_χ$、$T_{R_f}$和$Γ_0$。
2022-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Generation of gravitational waves during early structure formation between cosmic inflation and reheating
在预加热时期,在宇宙暴胀和辐射支配之前,能量密度可能由振荡的大质量标量凝聚体支配,例如二次混沌暴胀的情况。我们在以前的一篇论文中发现,在此期间,大范围的亚哈勃尺度扰动受到预热不稳定性的影响,导致密度扰动的增长,最终坍缩形成非线性结构。我们在这里计算的引力波信号,由于这些结构中的线性限制和目前的估计排放的非线性限制,由于各种影响:崩溃的晕,潮汐相互作用,蒸发过程中的暴胀冷凝物转化为辐射,最后随之而来的湍流级联。引力波信号可能相当大,并且可能被未来的探测器测试。
2010-02-17 astro-ph.CO
Chasing cosmic inflation: constraints for inflationary models and reheating insights
结合CMB等观测数据,研究重加热先验范围对暴胀参数推断的影响,对多种暴胀模型进行贝叶斯比较,发现R+R^2等模型表现更好但无显著偏好。
2024-12-30 astro-ph.CO
Increasing Temperature toward the Completion of Reheating
再加热是宇宙中除辐射以外的主要成分(如物质成分)的能量密度转化为辐射的过程。通常假设宇宙的温度会因宇宙膨胀而降低,即使在再加热过程中,宇宙的最高温度也会比再加热温度高得多。我们指出,在再加热过程中,宇宙的温度实际上可能在动机良好的情况下增加。我们推导出在再加热过程中温度升高的必要条件,并讨论了涉及标量场的具体例子。我们评论粒子物理学和宇宙学的影响,由于在再加热过程中的温度升高。
2021-06-09 astro-ph.CO hep-ph
Insights into Gravitinos Abundance, Cosmic Strings and Stochastic Gravitational Wave Background
本文在超引力框架下研究D项暴胀,探索 reheating 动力学与引力微子产生的相互作用,分析宇宙弦产生的引力波对早期宇宙的约束,揭示相关能量尺度对随机引力波背景的影响。
2024-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Post-inflationary production of particle Dark Matter: Hilltop and Coleman-Weinberg inflation
本文研究Hilltop和Coleman-Weinberg暴胀后非热暗物质的产生,给出满足CMB约束的暗物质质量与耦合参数范围,并分析了暴胀参数对允许参数空间的影响。
2024-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Ultraviolet Freeze-in in General Reheating Scenarios
本文研究一般宇宙再加热动力学对暗物质紫外冻结产生的影响,通过参数化哈勃率与温度并结合暴胀子衰变框架,给出可行参数空间及CMB约束。
2025-03-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on the cosmic reheating history from PTA data
Northeastern University(东北大学)
本研究利用NANOGrav 15年数据集,通过贝叶斯推断约束宇宙再加热的热历史,确定了相关参数范围,建立了纳赫兹引力波背景与行星质量原初黑洞暗物质的关联。
2026-10-14 astro-ph.CO
Hill's Equation with Random Forcing Parameters: The Limit of Delta Function Barriers
本文考虑随机Hill方程在周期强迫函数成为Dirac δ函数的极限下的解。对于这类方程,强迫强度$q_k$、振荡频率$\af_k$和周期允许随周期变化。这样的方程出现在扩展质量分布的天体物理轨道问题中,在暴胀宇宙学的再加热问题中,以及在周期薛定谔方程中。周期微分方程解的增长率可以用矩阵变换来描述,其中矩阵元素随周期而变化。工作在δ函数极限,本文解决了几个耦合问题:我们发现的增长率的$2 \times 2$矩阵描述的解决方案。该分析在大$q_k \gg 1$和小$q_k \ll 1$强制强度参数的限制范围内进行。对于后者的情况下,我们提出了一种替代治疗的动态福克-普朗克方程,这使得两种方法的比较。最后,我们阐明了随机微分方程中出现的基本参数$(\af_k,q_k)$和指定相应的离散映射的矩阵元素之间的关系。这项工作提供了分析-和准确的-这些随机微分方程的增长率在$q_k \gg1 $和$q_k \ll 1$限制的表达式。
2009-06-10 astro-ph.CO math-ph math.MP
Testing $α$-attractor P-model of inflation by Cosmic Microwave Background radiation
University of Warsaw(华沙大学)
本文通过CMB观测数据测试$α$-吸引子P模型膨胀模型,分析多项式类势能模型在不同多项式范围内的预测,并与普朗克和ACT数据对比,验证了该类模型的适用性。
2026-04-19 astro-ph.CO hep-ph
MeV-scale reheating temperature and cosmological production of light sterile neutrinos
我们调查如何与一系列的质量影响宇宙学的兆电子伏尺度的再加热温度的情况下,无菌中微子。通过计算早期宇宙中混合和散射相结合产生的无菌中微子,我们发现,轻无菌中微子,其质量和混合程度与短基线中微子振荡实验一致,与大爆炸核合成(BBN)和宇宙微波背景(CMB)一致如果负责再加热的母粒子衰变为电磁成分(辐射衰变),则再加热温度为${\cal O}(1)$ MeV的辐射。相反,如果母粒子主要衰变为强子(强子衰变),BBN的束缚变得更加严格。在这种情况下,根据母粒子的质量和强子分支比,轻不育中微子的存在可以被宇宙学排除。
2020-08-06 astro-ph.CO hep-ph
F-Term Hybrid Inflation, Metastable Cosmic Strings and Low Reheating in View of ACT
Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学)
本文研究了在左-右统一理论中元稳定宇宙弦的形成,通过F-项混合膨胀稀释这些单极子,并探讨了低再加热温度与ACT数据的兼容性。
2026-03-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
ALP inflation and Big Bang on Earth
研究了一个山顶暴胀模型,其中类轴子粒子(ALP)扮演暴胀子的角色。我们发现,对于广泛的一类潜在的,衰变常数和质量在潜在的最小值满足的关系,$m_ϕ\sim 10^{-6} f$,以解释CMB归一化。ALP必须耦合到标准模型粒子,以成功地再加热。具有上述关系的ALP可以在束流收集器实验中搜索,例如,SHiP实验,如果膨胀尺度足够低。在这种情况下,ALP通过导致宇宙重新加热的相互作用而衰变。换句话说,大爆炸可以在地面实验中进行探测。
2019-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating and Reheating after Standard Inflation
我们研究了暴胀后的两相情形,其中初始步骤是预热,伴随着微扰再加热的步骤,在该步骤中暴胀子场衰变,将其所有能量转移到相对论粒子,这些粒子的相互作用将朝着热平衡状态演化,温度为再加热温度Tre。据观察,再加热的情况下,通常预测的最大再加热温度,对应于几乎瞬间从通货膨胀到辐射支配时代的过渡。这将自然导致非微扰预热。在这个框架中,我们提出的约束条件表示的宇宙微波背景(CMB)暴胀标量谱指数的再加热持续时间参数。在这项工作中,我们研究了多项式和希格斯暴胀模型与普朗克2018年获得的观测数据的兼容性。
2021-04-29 astro-ph.CO gr-qc
Isotropic cosmic birefringence from string axion domain walls without cosmic strings, and DESI results
本文提出弦轴子畴壁在复合后形成可解释 ACT 等观测到的各向同性宇宙双折射,且山顶轴子的非谐效应可贡献暗能量并联系 DESI 结果。
2025-09-02 astro-ph.CO hep-ph
Transition To Order After Hilltop Inflation
通过数值求解膨胀宇宙中的耦合Klein-Gordon-Friedmann方程,我们研究了山顶暴胀结束时丰富的非线性动力学。特别是,我们寻找相干的,非微扰的配置,可能会出现由于非平凡的场之间的耦合和宇宙膨胀的共振效应的组合。我们将无质量场耦合到暴胀子上,研究它对相干组态的存在性和稳定性以及再加热时的有效状态方程的影响。对于与普朗克和WMAP卫星的数据一致的参数,以及暴胀子和无质量场之间的广泛耦合,我们确定了从无序到有序的过渡,其特征在于紧急的类夸克配置。我们证实,这些配置可以贡献最大的大约30%的能量密度在宇宙中。在后期,它们对能量密度的贡献下降到大约3%,但它们在宇宙学时间尺度上仍然存在很长时间,在我们的模拟中保持稳定。宇宙学的量子涌现是用场论中一种新的有序度来描述的,这种有序度被称为相对构型熵。
2014-01-24 astro-ph.CO hep-th
Reheating constraints in inflationary magnetogenesis
在众多的原始磁成因模型中,暴胀理论是解释当前宇宙磁场存在的最佳候选模型。假设暴胀后恢复共形不变性,那么在宇宙减速时期,特别是在再加热期间,它们的能量密度会随着辐射而降低。在不作任何假设的通货膨胀,磁机制和再加热如何进行,我们表明,需要大规模的磁场保持subdominant通货膨胀后,给出了非平凡的约束条件的再加热状态方程参数和再加热能量规模。在所谓的再加热参数方面,我们发现对于今天5 × 10^(-15)高斯量级的大尺度磁场,ln(Rrad)> -10.1。这个约束,然后比较那些已经来自宇宙微波背景(CMB)的数据,假设一个特定的暴胀模型。避免磁场反作用总是对CMB的补充,并且可以对所有高能暴胀模型的再加热给出更严格的限制。例如,如果今天的磁场强度是Bo = 5 x 10^(-15)G,那么在低于通常500 GeV的能量标度下,大的场物质主导的再加热就不能发生,如果Bo = 10^(-9)G,那么这个标度将上升到10^(10)GeV。
2012-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large Density Perturbations from Reheating to Standard Model particles due to the Dynamics of the Higgs Boson during Inflation
宇宙微波背景辐射(CMB)观测被用来约束再加热到膨胀一段时间后的标准模型(SM)粒子。作为一个光的旁观者场,SM希格斯玻色子在暴胀期间从其量子涨落中获得大的场值,使SM粒子的质量从一个哈勃补丁变化到另一个,从而产生大的密度涨落。我们考虑微扰和共振衰变的膨胀SM粒子。对于高尺度暴胀后暴胀子相干振荡的微扰衰变的情况,我们发现暴胀子衰变成重SM粒子的再热温度有很强的约束。对于共振粒子生产(预热)(希格斯)SM规范玻色子的情况下,我们发现的温度波动大于在CMB中观察到的规范耦合的范围,其中包括那些在SM中发现的,并得出结论,这种预热不能再加热宇宙膨胀后的主要来源。
2020-12-21 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on α-attractor inflation and reheating
本文研究了由谱指数n_s观测到的α-吸引子型暴胀(E-模型和T-模型)对再加热的约束。当宇宙的能量密度在再加热过程中由具有宇宙状态方程参数w_{re}的能量分量支配时,其e折叠数N_{re}和再加热温度T_{re}依赖于w_{re}而有界。当再加热时期由两个阶段组成时,宇宙的能量密度在第一阶段由均匀暴胀子场振荡主导,在第二阶段由相对论性非热化粒子主导,我们发现第一振荡阶段的e折叠数的约束,N_{sc},取决于暴胀子势的参数。对于最简单的微扰再加热情形,我们找到了依赖于模型参数的E模型和T模型中暴胀子衰变的耦合常数的下界。我们还发现了一个约束的$α$参数,α \simgt 0.01,为T-模型和E-模型时,我们假设一个广泛的共振再加热的情况。
2016-04-24 astro-ph.CO
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
Connecting Cosmic Inflation to Particle Physics with LiteBIRD, CMB-S4, EUCLID and SKA
本文提出解析方法评估未来 CMB 及多巡天联合观测对再加热温度和暴胀子耦合的约束,证明 LiteBIRD、CMB-S4 等可连接宇宙暴胀与粒子物理。
2024-07-20 astro-ph.CO hep-ph
(P)reheating Effects of a Constrained Kähler Moduli Inflation Model
在这次演讲中,我将讨论弦理论驱动的凯勒模膨胀I(KMII)势的影响、可行性和预测,该势与光标量场$χ$耦合,由于势的非零最小值,它可以为今天的暗能量密度提供一个可能的来源。虽然该模型与目前测量的宇宙微波背景(CMB)数据是一致的,更严格的约束,从未来的观测需要测试的KMII潜力的可行性,其最小相当于观测到的宇宙常数的能量密度$ρ_{Λ_{\mathrm{obs}}}$。我们实现了马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)抽样方法来计算允许的模型参数范围和边界上的暴胀子的质量$m_ϕ$和再加热温度$T_{\mathrm{reh}}$。此外,我们的晶格模拟预测的随机引力波背景中产生的暴胀子振荡,将是可观察到的今天在$10^{9}$ - $10^{11} \, \mathrm{Hz}$频率范围。所有的结果和细节都将包含在我们即将发表的同名论文中。
2021-07-20 astro-ph.CO hep-ph
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
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
Brane inflation driven by an arctan potential: CMB constraints and Reheating
我们在超引力激发的$\arctan$势驱动的膜膨胀的背景下研究了早期宇宙的演化。我们进行了慢滚和半解析再加热分析,并获得了与普朗克2018年数据一致的暴胀参数约束。我们还采用马尔可夫链蒙特卡罗分析进行参数估计的宇宙学参数,获得的结果与目前可用的宇宙微波背景和重子声学振荡的数据符合得很好。这项工作建立了$\arctan$模型的一般理论预测,统计分析的结果证实了其观测的可行性。
2022-07-15 astro-ph.CO hep-th
Inflationary models constrained by reheating
本文研究暴胀模型中再加热温度与持续时间对宇宙学观测量的约束作用,通过一致性关系限制谱指数、张量-标量比等参数,并以广义α-attractor模型为例结合宇宙学数据验证其可行性。
2024-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Cosmological Heavy Ion Collider: Fast Thermalization after Cosmic Inflation
重离子对撞机揭示了“快速热化”过程。这一实验突破为研究弱耦合和强耦合下的热化过程提供了新的理论工具。我们将其应用于暴胀宇宙学的再加热时代,以及宇宙学夸克-胶子等离子体(QGP)的形成。我们计算了QGP在再加热时的热化时间,发现它由暴胀的能量标度和剪切粘滞熵比$η/s$决定,或者等价地由热化时的张量标量比和强耦合常数决定.热化在低尺度暴胀和强耦合系统中几乎是瞬间实现的,而在弱耦合系统或高尺度暴胀之后,热化则需要一个或小于一个e倍的膨胀。我们证明,膨胀的预测是强大的物理热化,并找到一个随机背景的引力波在干涉仪可访问的频率,虽然幅度很小。
2020-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational reheating and superheavy Dark Matter creation after inflation with non-minimal coupling
本文讨论了超重粒子$χ$在暴胀情形下的引力创生,暴胀子$φ$和Ricci曲率$ξφ^2 R/2$之间存在非最小耦合。我们发现,对于大常数$ξ>> 1$,可以有大量的生产粒子$χ$的质量大大超过膨胀哈勃率$H_{infl}$,高达$(a~few) \times ξH_{infl}$,即使他们是共形耦合到重力。我们讨论了两个方案,涉及这些引力产生的粒子$χ$。在第一种情况下,暴胀子与物质扇区只有引力相互作用,粒子$χ$重新加热宇宙。在这幅图中,暴胀子的衰变只归因于宇宙膨胀,并有效地贡献了暗辐射,其可以是可观测的大小。现有的限制暗辐射导致的再加热温度的上限。在第二种情况下,粒子$χ$构成暗物质,如果基本上稳定的话。在这种情况下,他们的典型质量应该在大一统尺度的范围内。
2020-09-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Impact of Dark Sector Preheating on CMB Observables
本文通过微扰和格点计算,量化了非平衡暗物质区预热对CMB可观测量的影响,并结合结构形成约束对暴胀后的再加热温度施加了严格界限。
2024-08-28 astro-ph.CO hep-ph
Discrete $R$-symmetry, Various Energy Scales and Gravitational Waves
我们提出了一个超对称模型,其中离散的$R$ -对称性破缺($Z_{6R}$)和宇宙暴胀的能量尺度通常归因于隐藏的$Sp(2)$强动力学的禁闭尺度。除此之外,超对称性破缺标度、希格斯诺质量和右手中微子质量都来源于由CMB观测值推导出的$Z_{6R}$破缺标度.我们将表明,该模型的特点是超对称断裂软质量$m_{\rm soft}\simeq100-1000{\rm TeV}$和再加热温度$T_{\rm rh}\simeq10^{9}{\rm GeV}$。然后,我们讨论了如何这些预测的模型可以测试的引力波的频谱的帮助下,由短暂的宇宙弦存在于再加热时代。
2022-01-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reheating consistency condition on the classically conformal $U(1)_{B-L}$ Higgs inflation model
本文研究经典共形 $U(1)_{B-L}$ Higgs暴胀模型的分阶段再加热过程,利用暴胀e折叠数与再加热温度的一致性条件约束破缺尺度,并指出其可由未来CMB观测检验。
2023-07-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Accounting for the time evolution of the equation of state parameter during reheating
宇宙学中的一个重要参数是表征驱动宇宙膨胀的源的状态方程的参数。由辐射、物质或标量场主导的时期,无论是直接探测还是间接探测,都可以用这个参数的唯一值来表征。然而,在再加热期间的EoS参数-一个被认为会迅速膨胀我们宇宙的阶段-仍然需要令人满意的理解。为了避免在再加热期间定义瞬时EoS参数的复杂性,通常考虑有效参数$w_\mathrm{eff}$,其是再加热持续时间内EoS参数的平均值。$w_\mathrm{eff}$的值通常被任意选择为位于范围$-1/3 \leq w_\mathrm{eff} \leq 1$内。在这项工作中,我们考虑的时间演化的EoS参数在再加热过程中,并将其与通货膨胀的潜力$V(ϕ)$,表现为$ϕ^p$周围的最小值,一个建议,可以适用于广泛的一类通货膨胀模型。我们发现,给定指数$p$,有效的EoS参数$w_{\rm eff}$是唯一确定的。我们讨论了相应的再加热温度的影响及其含义。
2020-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the Perturbative Reheating History of Decaying Oscillatory Inflation with ACT Constraints
College of Physics and Electronic Engineering, Chengdu Normal University(成都师范学院物理与电子信息学院);Department of Physics, Xinzhou Normal University(忻州师范学院物理系);School of Mathematics and Physics, University of South China(南华大学数学与物理学院)
通过微扰暴胀子衰变动力学计算,结合Planck 2018和ACT DR6数据,约束再加热参数空间,发现有效再加热(T_re ≳ 10^14 GeV)被强烈支持。
2026-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Cold Dark Matter in non-Standard Cosmologies, PAMELA, ATIC and Fermi LAT
我们考虑两个非标准的宇宙学模型,根据该模型,宇宙在标量场晚期衰变后被重新加热到一个较低的重新加热温度,或者在跟踪经典模型的背景下被经典场的动能所支配。在这两种情况下,我们计算的遗迹密度的\emph{Weakly Interacting Massive Particles}(WIMPs),并表明,它可以提高其在标准宇宙学的价值。通过调整低再加热或典型方案的参数,宇宙中冷的暗物质丰度可以与大的湮灭截面乘以WIMP速度的值相兼容。利用这些值,并假设WIMP主要湮灭为$e^+e^-$、$μ^+μ^-$或$τ^+τ^-$,我们计算了$e^\pm$宇宙线的感生通量,并拟合了PAMELA和ATIC或Fermi LAT的当前数据。我们实现了相当好的拟合,特别是PAMELA和费米-LAT数据结合的宇宙微波背景产生的限制,只要WIMP湮灭主要是$μ^+μ^-$的边缘履行。在这两种非标准温度下,到传统辐射主导时代所需的转变温度都低于约$0.7 \GeV$。在低再加热的情况下,一个可观的非热贡献的WIMP遗迹密度也是必要的。
2010-02-24 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic inflation and $(g-2)_μ$ in minimal gauged $L_μ-L_τ$ model
本研究在最小$U(1)_{L_μ-L_τ}$规范扩展标准模型框架下,提出将该区与引力非最小耦合的超SM希格斯作为暴胀子,结合宇宙学历史与参数约束,发现再加热温度窗口窄且$(n_s-r)$平面限制严于通用非最小四次暴胀,同时兼容$(g-2)_μ$数据。
2024-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Inflaton Regeneration via Scalar Couplings: Generic Models and the Higgs Portal
Faculty of Education, Niigata University(新潟大学教育学部);Department of Physics, Saga University(佐贺大学物理学系);Graduate School of Science and Engineering, Saga University(佐贺大学理工学研究科)
研究指出,在单变量势能形式V(ϕ) ∝ ϕ^k (k≥4)的模型中,inflaton的有效质量随场幅变化而消失,导致其在再加热后通过粒子衰变和散射再生,且Higgs通道可进一步约束该过程。
2026-09-11 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Inflation at the Crossroads
通过在近三百个单场慢滚暴胀模型中进行贝叶斯模型比较,基于三阶慢滚原初功率谱分析最新宇宙微波背景与重子声波振荡数据,发现超过40%的模型被强烈反对,约20%受支持,并证实了再加热运动学对模型预测精度的关键影响。
2024-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating ACTs on Starobinsky and Higgs inflation
Taras Shevchenko National University of Kyiv(基辅塔拉斯·舍甫琴科国立大学);University of Münster(明斯特大学);Université de Genève(日内瓦大学)
本文利用ACT DR6数据和Planck、ACT及DESI数据,通过贝叶斯推断研究星川和希格斯膨胀模型的再加热参数,发现再加热温度和方程状态有显著约束,但模型仍与观测数据一致。
2025-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave signatures of post-fragmentation reheating
本文研究暴胀子弱耦合情形下先碎裂后完成再加热的动力学,计算了刚性状态方程阶段和碎裂过程对引力波谱的贡献,发现碎裂信号在特定频段占主导,并指出该机制可产生 Hz 至 GHz 频段的特征引力波,有助于未来探测器区分暴胀后情景。
2024-09-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on Gravitino Decay and the Scale of Inflation using CMB spectral distortions
如果局域超对称性是粒子物理学标准模型的正确延伸,那么在暴胀之后,早期宇宙中的引力子应该是由热等离子体在再加热过程中的散射产生的。它们的丰度与再加热温度的大小直接相关。引力伴子的寿命是固定的,它是质量的函数,对于寿命比宇宙年龄在红移$z\simeq 2\times 10^{6}$(或大致为$6\times 10^6{\rm s}$)的引力伴子,衰变产物会产生宇宙微波背景的光谱失真。目前可用的COBE/FIRAS限制光谱失真,在某些情况下,已经具有竞争力的宇宙学约束从原始核合成的一些引力子衰变的情况。我们展示了如何灵敏度限制$μ$和$y$失真,可以达到与当前的技术将改善约束,并可能排除了一个显着的部分引力子质量和通货膨胀再加热温度的参数空间。
2016-02-03 astro-ph.CO hep-ph
Implications of DESI for Dark Matter & Cosmic Birefringence
SRM University AP(SRM大学AP分校);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院)
本文提出了一种相互作用的暗物质-暗能量框架,通过解释CMB偏振旋转和DM残余丰度,解决了DESI数据中暗能量方程状态跨越幻影屏障的问题。
2026-01-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
From formation to evaporation: Induced gravitational wave probes of the primordial black hole reheating scenario
本文研究PBH再加热情景中诱导引力波对暴胀后初始状态方程的探测能力,推导一般$w$下的传递函数与丰度约束,并指出信号或可被LISA、Einstein Telescope等未来探测器观测。
2025-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph