Gravitational Wave Production During Reheating: From the Inflaton to Primordial Black Holes
我们首次完整分析了暴胀子凝聚存在时原初黑洞产生的引力波谱，揭示三个峰并预测kHz、GHz和PHz三个频段，与探测实验比较。
2024-11-06 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Gravitational Waves from Phase Transitions during Reheating
Chungbuk National University（忠北国立大学）；Research Institute for Nanoscale Science and Technology, Chungbuk National University（忠北国立大学纳米科学技术研究所）；New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）；University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）
研究宇宙再加热期间一阶相变产生的原初引力波，通过最小粒子物理模型和参数化方法，发现相变可被延迟和延长，导致引力波振幅和峰值频率变化数个量级，有望被下一代探测器探测到。
2026-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Probing reheating with primordial spectrum
我们研究了再加热温度对谱指数和张量标量比的暴胀预言的影响。假设正弦振荡和再加热过程是非常快的，再加热温度可以被限制为正弦振荡的10 - 100倍，甚至更好的未来观察的前景。除此之外，我们发现，在某些模型中，预测也可能对再加热温度不敏感，包括希格斯膨胀。
2015-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sensitivity of primordial black hole abundance on the reheating phase
研究了再加热历史对原初黑洞丰度的敏感性。与PBH质量分数的单色情况相反，具有不同e折叠和状态方程的再加热时代可以对具有扩展质量分数的PBH的丰度产生实质性影响。我们明确地证明了这种再加热的敏感性在一个说明性的模型中的单场膨胀与准拐点，并发现，无论是峰值位置和振幅的扩展质量分数以及丰富的PBH DM可以变化的数量级，这增加了另一层的不确定性的PBH的情况下，暗物质。
2018-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Hole Formation During Slow Reheating After Inflation
我们研究了宇宙早期膨胀后缓慢再加热期间原始黑洞（PBH）的形成。我们演示了如何PBH形成机制可能会改变，甚至在结束之前的物质占主导地位的阶段，并计算预期的PBH质量函数。我们发现，有一个阈值的密度对比度的方差，$σ_c \simeq 0.05$，低于该过渡甚至发生在再加热之前，这具有重要的后果PBH质量函数。我们还表明，有一个最大的截止PBH质量在$100\,M_{\odot}$左右，低于该次主导辐射浴影响PBH生产，使最近的LIGO观测的黑洞合并的情况特别有趣。
2018-06-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial non-Gaussianity from the Effects of the Standard Model Higgs during Reheating after Inflation
我们提出了一种研究极高能量下希格斯势的新方法。标准模型希格斯玻色子作为早期宇宙暴胀过程中的一个光旁观场，可以从它的量子涨落中获得大的场值，而这些场值在不同的因果（哈勃）斑片中是不同的。在暴胀结束后，希格斯粒子的这种空间依赖性导致了空间依赖的SM粒子质量，因此当暴胀子衰变为希格斯SM粒子时，再加热的效率是可变的。不均匀的再加热导致（可观察到的）温度各向异性。此外，所得到的温度各向异性谱获取一个显着的非高斯分量，这是由$\textit{Planck}$观测的宇宙微波背景（CMB）和潜在的下一代实验中检测到的约束。对这种非高斯信号的约束在很大程度上排除了观察到的主要由希格斯效应引起的温度各向异性的可能性。因此，原则上，在宇宙微波背景中对非高斯性的观测研究可以用来限制希格斯玻色子在非常高的（暴胀）能量下的动力学。
2023-03-15 astro-ph.CO hep-ph
Fugacity and Reheating of Primordial Neutrinos
我们澄清在定量的方式的影响，不同的化学$T_c$和动力学$T_k$冻结出温度上的中微子逸度$Υ_ν$低于平衡，即$Υ_ν<1$，减少和中微子温度$T_ν$通过部分再加热的增加。我们通过修正的再热关系式$T_ν(Υ_ν)/T_γ$建立了$Υ_ν$和$T_k$之间的联系，其中$T_γ$是背景辐射的温度。我们的结果表明，必须引入化学非平衡参数，即，逸度，$Υ_ν$，作为一个额外的标准宇宙学模型参数在CMB波动的评价，因为它的值允许测量$T_k$。
2013-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves and Reheating in a New Class of Plateau-like Inflationary Potentials
研究了一类新的以哈勃半径为参数的暴胀模型，使得$aH\propto \exp(-kϕ^n)$ .这些电势是平台状的，并且在最简单的情况下减少到幂律电势$n=2$。我们调查的范围内的模型参数是一致的标量谱指数和张量标量比与当前的观测约束。原始引力波的振幅在这些模型中被证明是可访问的未来的激光干涉仪，如DECIGO。我们还展示了这些可观测量是如何影响的温度和状态方程在重新加热。我们发现，这个模型的一个大的子集可以支持瞬时再加热，以及非常低的再加热温度的顺序为几兆电子伏，引起有趣的后果暗物质生产。
2018-07-18 astro-ph.CO
Primordial black hole formation during slow-reheating: A review
本文综述慢再加热期间原初黑洞的形成机制，关注无自共振的暴胀后情景，考虑球形度、自旋和速度弥散条件，指出不同坍缩机制产生不同质量，并展示PBH可探测暴胀后物理及小尺度原初功率谱。
2024-02-05 astro-ph.CO
Primordial Black Hole Reheating
本文探索了通过原初黑洞蒸发实现宇宙再加热的新途径，发现PBHs的初始质量、丰度及暴胀子耦合决定了两种截然不同的再加热历史，并估算了相关参数范围。
2023-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Asymmetric Reheating by Primordial Black Holes
我们调查霍金蒸发人口的原始黑洞（PBH）之前，大爆炸核合成（BBN）作为一种机制，以实现不对称再加热的两个部门耦合的重力。当可见扇区被暴胀子或模数再加热时，暗扇区被PBH再加热。与两个扇区的膨胀或模块化再加热相比，有两个优点：$(i)$膨胀或模量介导的算子，其可以随后使暗扇区与可见扇区热化，与不对称再加热过程无关; $(ii)$ PBH的质量和丰度提供暗扇区的热历史的参数控制，特别是两个扇区的温度的比率。非对称再加热与PBH原来有一个特别丰富的暗区现象，我们探索使用一个单一的自相互作用的真实标量场在暗区作为模板。四个热历史，涉及非相对论和相对论暗物质（DM）在化学平衡，其次是存在或不存在的同类相食，进行了探讨。然后，这些历史受到当前宇宙和子弹星系团中观测到的遗迹丰度的限制。PBH主导宇宙的能量密度，并重新加热可见光和暗扇区的情况下，也被详细处理。
2021-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Complex Scalar Field Reheating and Primordial Black Hole production
我们研究了在$ μ\gg H$体系中，当标量场具有快速振荡行为（接近于无压流体）时，在再加热过程中没有自相互作用的复标量场的扰动。我们专注于精确确定的不稳定性尺度，并发现它不同于与一个真正的标量场。我们进一步研究了不稳定波动形成原始黑洞（PBH）的可能性，获得了大量的微小PBH，这些PBH很快蒸发，随后可能会留下一批普朗克质量的遗迹。最后，我们对快速振荡周期的持续时间和能量尺度施加限制，考虑到这些遗迹最多构成宇宙中暗物质的总量。
2021-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting the Stochastic Gravitational Wave Background from Primordial Black Holes in Slow-reheating Scenarios
本文研究慢再加热场景中由暴胀子结构坍缩形成的原初黑洞及其潮汐作用所激发的随机引力波背景，并针对构成全部暗物质的PBH质量约10^21的情况进行分析。
2024-05-29 astro-ph.CO
Primordial Black Holes from Slow Phase Transitions with Delayed Reheating: A Peak-Theory Approach
The Institute of Mathematical Sciences（马哈拉施特拉数学科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国家研究所）
研究慢速一阶相变结合延迟再加热产生原初黑洞的可能性，利用峰值理论和非高斯过密度分布计算坍缩概率，发现平均自旋参数约10^{-3}，且黑洞丰度对再加热效率极其敏感。
2026-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Unified Bogoliubov Approach to Primordial Gravitational Waves: From Inflation to Reheating
University of Bonn（波恩大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Kaiping Neutrino Research Center（开平中微子研究中心）
本文提出一种有效数值方法，用于计算通胀和再加热期间产生的原初引力波谱。通过改进波里留布夫方法，克服了高频数值不稳定性和超光速模式问题，揭示了标量场振荡非谐性对引力波谱的影响。
2026-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Structure Formation after Reheating: Supermassive Primordial Black Holes and Fermi Ball Dark Matter
本文研究暴胀子衰变产生的不对称费米子在 Yukawa 力作用下于辐射主导期成团、冷却并坍缩，给出形成超大质量 PBH 或 Fermi 球的判据及暗物质解释。
2023-12-07 astro-ph.CO hep-ph
Inflaton accretion onto primordial black holes during reheating
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
研究通过α-吸引子E模型，将再加热初始条件直接锚定到宇宙微波背景观测，分析原始黑洞在再加热时期与辐射背景的相互作用，发现吸积过程导致最终原始黑洞质量的非线性增强，进而影响其霍金蒸发寿命和随机引力波背景。
2026-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs vacuum metastability in primordial inflation, preheating, and reheating
目前对希格斯玻色子玻色子质量和汤川耦合的测量表明，有效希格斯势在普朗克尺度以下发展出不稳定性。如果暴胀的能量标度与大统一尺度一样高，希格斯场的暴胀量子涨落很容易破坏标准电弱真空的稳定性，产生大量的AdS畴。如果引入相对较大的非最小希格斯引力耦合或暴胀子-希格斯耦合，则可以避免暴胀过程中的这种不稳定。这种耦合产生了一个大的有效质量项，可以提高有效希格斯势，抑制希格斯场的真空涨落。然而，在原始暴胀之后，这种有效质量迅速下降，并且非最小的希格斯引力或暴胀-希格斯耦合可以通过参数共振引起希格斯场的大波动，从而在预热阶段产生AdS畴。此外，热涨落的希格斯场不能忽略在进行再加热时期。我们讨论了在膨胀，预热和再加热过程中的希格斯真空波动，并表明，希格斯亚稳性问题是严重的，除非暴胀子势的能量尺度远低于大统一体尺度。
2016-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Improved Predictions on Higgs-Starobinsky Inflation and Reheating with ACT DR6 and Primordial Gravitational Waves
本研究结合ACT DR6等最新CMB与LSS数据及原初引力波诱导的ΔNeff约束，分析Higgs-Starobinsky暴胀与再加热参数空间，显著收紧e-fold数、再加热温度和状态方程，并表明1σ下模型已无可行区域。
2025-09-01 astro-ph.CO hep-ph
Leptogenesis, primordial gravitational waves, and PBH-induced reheating
本文提出通过暴胀子主导背景中形成的原初黑洞蒸发实现轻子生成，并结合引力子散射机制扩大参数空间，指出蓝倾斜原初引力波可为探测PBH诱导再加热与轻子生成提供新途径。
2024-08-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Decoding the phases of early and late time reheating through imprints on primordial gravitational waves
原始引力波（GW）携带着宇宙最早期动力学的印记。随着各种GW探测器被提议在宽范围的频率上工作，人们非常期望原始GW的观测可以为我们提供一个前所未有的窗口，以了解在膨胀和再加热期间的物理操作。在这项工作中，我们仔细研究的制度上的原始GWs今天观察到的光谱再加热的影响。我们考虑的情况下，其中的阶段再加热所描述的状态方程（EoS）参数的突然过渡到辐射的统治，以及一个场景，其中有一个逐渐变化的有效EoS参数的辐射由于微扰衰变的暴胀。我们表明，微扰衰变的暴胀导致振荡的光谱GW，这，如果观察到，可能有助于我们破译更精细的方面的再加热机制。我们还研究了由于可能由一个异国情调的，非规范的，标量场驱动的一个简短的时代所产生的二次阶段的再加热的影响。有趣的是，我们发现，对于适当的值的EoS参数管理的第二阶段的再加热，GW可以建议由最近的NANOGrav观测的强度。最后，我们讨论了我们的分析的更广泛的影响。
2021-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the shape of the primordial curvature power spectrum and the energy scale of reheating with pulsar timing arrays
本研究利用NANOGrav 15年数据，通过贝叶斯推断约束原初曲率功率谱形状和再加热能量尺度，发现窄峰（Δ<0.001）和再加热温度下限（≥0.1 GeV），为探测早期宇宙提供独特标志。
2024-07-22 astro-ph.CO gr-qc
Inflaton phenomenology via reheating in light of primordial gravitational waves and the latest BICEP/$Keck$ data
本研究结合PLANCK、BICEP/$Keck$最新数据与原初引力波等约束，针对三种暴胀模型和两种再加热动力学，推导暴胀子参数等物理量的唯象学约束，展现宇宙学观测寻找新物理的潜力。
2023-07-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reheating the Universe Once More: The Dissipation of Acoustic Waves as a Novel Probe of Primordial Inhomogeneities on Even Smaller Scales
我们提供了一个简单的，但强大的范围内的原始曲率扰动$10^4 {\rm Mpc}^{-1} < k < 10^5 {\rm Mpc}^{-1}$，这还没有受到限制，到目前为止，不像低波数模式。这些尺度上的微扰在原初核合成之后但在红移$z \sim 2 \times 10^6$之前通过Silk阻尼耗散了它们的声振荡能量，并重新加热了光子浴，而没有引起CMB扭曲。这种{ \it声学再加热}导致重子光子比的降低。通过结合独立的测量探测核合成时代和周围的重组时代，我们发现在上述波数范围内的曲率扰动的振幅的上限为${\cal P}_ζ< 0.06$。超大质量黑洞的影响也进行了讨论。
2014-08-08 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Density Perturbations and Reheating from Gravity
我们认为原始密度扰动的存在和演化的宇宙学模型的基础上捕获-通过提供一组有效的引力场方程-的强度增强的量子环效应，可以在通货膨胀。在推导出扰动服从的一般方程后，我们集中讨论标量扰动，并证明它们的演化与传统的暴胀模型有很大的不同，但在唯象上仍然是可以接受的。这种新的演变的主要原因是存在一个振荡的制度后，结束的通货膨胀，使所有的超视界标量模式振荡。同样的原因也允许宇宙有一个自然的、非常快速的再加热机制。
2010-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the small-scale primordial power spectrum via relic neutrinos and acoustic reheating
University of Zurich（苏黎世大学）；University of Trento（特伦托大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（基本物理与应用特伦托研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）；Institute d’Astrophysique de Paris (IAP)（巴黎天体物理学研究所）；The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Oxford（牛津大学）
研究通过残留中微子和声学再加热探测小尺度原初功率谱，利用中微子衰减降低温度以限制原初曲率功率谱，与大爆炸核合成等其他观测结果互补。
2026-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbative Reheating After Multiple-Field Inflation: The Impact on Primordial Observables
我们研究了多场暴胀模型中微扰再热对原始观测量的影响。通过突然衰变计算，我们得到了局域型非线性参数$f_{\rm NL}^{\rm local}$、标量谱指数$n_ζ$和张量标量比$r_T$随暴胀场衰变率变化的解析表达式.我们比较我们的分析结果，一个完全数值的经典场论模拟，发现极好的协议。我们发现，$f_{\rm NL}$，$n_ζ$和$r_T$的再加热阶段的敏感性在很大程度上取决于基本的暴胀模型。我们量化这种敏感性，并讨论必须满足的条件，如果可观察到的预测是不敏感的动态再加热。我们证明，在完成再加热，所有的可观察量采取有限范围内的值，其限制完全由通货膨胀期间的条件。此外，在这两个领域的波动起着重要的作用，在确定充分依赖的动态再加热的观测。通过将我们的形式应用于两个具体例子，我们证明了再加热动力学变化引起的$f_{\rm NL}$、$n_ζ$和$r_T$的变化完全在普朗克的敏感度范围内，因此，在预测多场暴胀模型时必须考虑再加热的影响。我们的最终表达式是非常一般的，包括范围广泛的两个领域的暴胀模型，包括标准的曲率的情况。我们的结果允许一个更统一的方法来研究两个领域的通货膨胀，包括微扰再加热的影响。因此，整个类别的模型可以一起研究，允许更系统的方法通过观察来深入了解早期宇宙的物理学。
2014-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from temporally enhanced curvature perturbation
具有广义动力学相互作用的标量场根据其场值（从宇宙学常数到刚性物质）而发生变形。我们表明，这样的标量场可以引起时间上的增强的曲率扰动在原始宇宙中，导致有效生产的原始黑洞，而增强持续。如果暴胀能量标度很高，那么这些迷你黑洞在大爆炸核合成之前很久就被霍金辐射蒸发了，而宇宙的有效再加热是通过黑洞蒸发实现的。PBH的主导地位和通过其蒸发的再加热改变了原始宇宙的膨胀历史。这导致在DECIGO频带的原始张量模式的频谱的特征，打开一个有趣的可能性测试PBH再加热的情况下，通过测量原始张量模式。如果暴胀的能量标度很低，PBH的质量可能比太阳质量大得多。在这种情况下，PBH是一个有趣的候选种子超大质量黑洞居住在目前的星系。
2014-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A new mechanism for primordial black hole formation during reheating
暴胀结束时的再加热过程通常由振荡的标量场模拟，该标量场显示出背景尘埃状行为，促使对引力坍缩和黑洞形成的分析在这个时代接近标准结构形成的球形坍缩。在标量场暗物质结构的形成过程中，维里化晕阻止了直接坍缩，导致了在主导标量场的德布罗意尺度下具有凝聚中心核的晕。我们发现，在再加热过程中也会发生类似的过程，导致原始黑洞（PBH）的形成。我们研究PBH的形成，通过重力进一步崩溃的结构维里化在再加热过程中，看着整个结构的崩溃，或在这些配置的中央核心。我们计算阈值振幅的密度对比度进行这个过程中，自由和自相互作用的标量场。我们讨论了我们的结果与质谱低端PBH丰度的相关性。
2022-07-07 astro-ph.CO gr-qc
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
Reheating, Multifield Inflation and the Fate of the Primordial Observables
研究了双场暴胀模型中微扰再加热对曲率微扰的影响。我们用数值方法研究了fNL、ns和r对再加热过程的敏感性，并给出了简单的定性论据来解释我们的结果。通常，如果在再加热开始时存在大的非高斯信号，则在再加热结束时它将保持非零。除非所有的等曲率模式已经完全衰变开始前的再加热，我们发现，非线性参数，f_NL，可以敏感的再加热时间尺度，这种依赖性是最明显的“失控”的通货膨胀的潜力，只有在一个方向上的最小值。对于在两个方向上都有极小值的势，如果在每个场的衰变率之间存在一个温和的等级，f_NL也可以对再加热敏感。在所研究的模型中，我们发现谱指数n_s对场衰减率的大变化相当不敏感，这表明n_s是一个比非线性参数f_NL更鲁棒的暴胀观测值。我们的结果意味着，如果再加热的物理被适当地考虑，则可以可靠地使用双场暴胀模型之间的区别，特别是f_NL的统计。
2012-09-19 astro-ph.CO gr-qc
The primordial curvature perturbation from lattice simulations
我们研究了无质量预热中再加热场对观测尺度上原初曲率扰动的贡献。为此，我们使用晶格模拟和最近的扩展$δN$形式主义。这项工作展示了这些技术的功能，用于计算观测签名的模型，其中非微扰再加热涉及一个轻标量场。
2019-03-18 astro-ph.CO
Amplification of Primordial Gravitational Waves by a Geometrically Driven non-canonical Reheating Era
为了描述广义相对论中的暴胀，必须不可避免地使用标量场，尽管这种描述会遇到各种挫折。另一方面，$f(R)$引力理论和其他修正的引力理论似乎提供了一个统一的描述早期和晚期的动力学，而不诉诸标量或幻影理论。问题是，修正后的引力能直接影响神秘的辐射统治时代吗？解决这个问题是这项工作的重点，我们将考虑的情况下，在辐射支配时代的早期阶段，即在再加热时代，背景状态方程参数是不同的$w=1/3$。正如我们所展示的，在$f(R)$引力的背景下，一个异常的再加热时代可以影响今天的原始引力波能谱。由于未来的干涉仪将准确地探测这个时代，其中包括在辐射支配时代的早期阶段重新进入视界的亚视界模式，这项工作的重点是如何短的异常再加热时代，偏离标准的完美流体模式与$w\neq 1/3$，并产生高阶曲率项，可以影响原始的引力波能谱。使用WKB的方法，我们计算了一个$f(R)$重力产生的异常再加热时代的影响，并作为我们显示的原始引力波频谱显着放大，结果是在广义相对论的情况下，在那里的效果是轻微的。
2022-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
When Primordial Black Holes Absorb During the Early Universe
Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（李政道研究所与上海交通大学物理与天文学院）；Department of Physics, Shanghai University（上海大学物理系）；Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心/法国国家粒子与核物理研究所、IJCLab）
本文研究了原初黑洞在早期宇宙中吸收热辐射的影响，发现其质量增长和寿命延长，并对再加热和暗物质生产产生重大影响。
2026-01-23 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Wave Signatures of Primordial Black Hole Reheating in Upcoming Interferometry Missions
本文研究PBH再加热产生的随机引力波背景，结合SNR、Fisher预测与MCMC分析，评估LISA和ET对等曲率及绝热诱导信号的探测能力，并给出可约束的PBH质量范围与宇宙学参数。
2025-09-01 astro-ph.CO hep-ph
Reheating in runaway inflation models via the evaporation of mini primordial black holes
University of Athens（雅典大学）
研究通过微型原初黑洞在早期宇宙中的蒸发来实现再加热，探讨了其在宇宙学中的影响及潜在的暗能量作用。
2026-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing small-scale non-Gaussianity from anisotropies in acoustic reheating
我们给新的约束小规模的非高斯原始曲率扰动的各向异性在声学再加热。不同温度的局部热平衡或局部动力学平衡系统的混合产生局部平均温升，其与光子扩散尺度中的温度扰动阻尼的平方成比例。这样的二次温度扰动是无法区分的标准温度扰动线性来自原始曲率扰动，因此应该是次显性相比，标准的。通过研究二次微扰的自功率谱和与标准微扰的互功率谱，我们发现了原始曲率微扰的小尺度高阶关联函数（连通的非高斯部分和不连通的高斯部分）.这仅仅是因为这些功率谱来自具有非线性参数（例如$f_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$）的原始曲率扰动的高阶关联函数，因为二次温度扰动是二阶效应。因此，$l(l+1)C^{TT}_l\simeq 6\times 10^{-10}$在大尺度上的观测结果给出了一个鲁棒的和普遍的上界的小尺度非高斯原始曲率扰动。
2015-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Gravitational Wave Production right after a Primordial Black Hole Evaporation
讨论了原初黑洞蒸发对标量扰动引起的随机引力波的影响。我们考虑的情况下，PBH曾经主宰宇宙，但最终蒸发前大爆炸核合成。与粒子衰变引起的传统再加热相比，通过PBH蒸发的再加热可能会以宇宙状态方程的突然变化而结束。我们发现，这种“突然再加热”的PBH蒸发增强诱导的GWs，其量取决于PBH占主导地位的时代的长度和宽度的PBH质量函数。我们探索了通过观测诱导的引力波来限制蒸发多溴联苯的原始丰度的可能性。我们发现，丰度参数$β\gtrsim 10^{-5} \text{ - }10^{-8}$为$\mathcal{O}(10^3 \text{ - } 10^5) \, \text{g}$ PBH可以约束未来的GW观测，如果质量函数的宽度小于约百分之一的质量。
2020-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating and Primordial Gravitational Waves in Generalized Galilean Genesis
伽利略起源是暴胀的另一种选择，宇宙从闵可夫斯基开始膨胀，并稳定地违反零能量条件。本文讨论了早期宇宙如何通过引力粒子的产生在起源阶段到随后的标量场的动能占主导地位的阶段的转变中被再加热。然后，我们研究了伽利略起源后引力再加热对原始引力波谱的影响。所得的光谱是强蓝色的，并且在高频下，就每单位对数频率的能量密度而言是$Ω_{\rm gw}\propto f^3$。虽然这在现有的探测器中无法探测到，但在$f\sim 100\,$ MHz时，振幅可以与$Ω_{\rm gw}\sim 10^{-12}$一样大，这为未来的成因情景提供了测试。分析是在广义伽利略起源的Horndeski理论的基础上，这使我们能够推导出通用公式的框架内进行。
2016-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes dark matter from inflection point models of inflation and the effects of reheating
我们研究了在一个单场拐点暴胀模型中原始黑洞（PBH）的产生，其中的有效势被扩展到六次阶，并施加反转对称性，使得只有偶数的权力被保留在潜在的。这样一个潜在的允许存在的拐点，导致超慢滚动演化的动力学阶段，从而导致在较小尺度的原始扰动谱的增强。工作与准拐点的潜力，我们发现，PBH可以产生在我们的情况下，在小行星质量窗口与近单色的质量分数，可以占宇宙中的总暗物质。对于不同的选择准拐点和我们的模型的其他参数，我们也可以产生PBH在更高的质量窗口，但原始的曲率扰动谱变得强烈倾斜的CMB尺度。此外，我们研究了膨胀结束后的再加热时期对PBH质量分数的影响，发现物质主导的再加热时期可以将质量分数转移到更大的质量窗口，并增加它们对总暗物质的贡献，即使是单色质量分数的情况下。
2020-01-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitino dark matter and the lithium primordial abundance within a pre-BBN modified expansion
我们提出了超对称的情况下，在一个非标准模型的宇宙学与暗组件在前BBN时代的引力子LSP和Stau NLSP。在宇宙学标准模型的背景下，引力子LSP引起了相当多的关注，因为它是暗物质的一个很好的候选者。它产生于膨胀后再加热时的散射过程和状态的衰变。由于寿命很长，Stau在大爆炸核合成过程中衰变。它受到轻元素丰度的强烈限制，但可以解决已知的“BBN锂问题”。它需要相当大的状态$\mstau \gtrsim 1 \unit{TeV}$，并对再加热温度$T_R \simeq 10^7\unit{GeV}$设定上限，这不满足热稀薄生成的要求。对于非标准宇宙学的情况下，再加热温度约束可以强烈放松$T_R\gg 10^9 \unit{GeV}$和锂-7的问题解决了一个典型的质量为$\mstau \sim 600-700 \unit{GeV}$和下到$\sim 400 \unit{GeV}$与一个非常重要的黑暗的组成部分，可以使可能的生产和检测在大型强子对撞机。
2011-03-23 astro-ph.CO hep-ph
Hybrid Quintessential Inflation
提出了一个模型，其中一个单一的标量场是负责既在早期的原始暴胀，然后在后期的暗能量。这个场耦合到第二个标量场，该场在原始膨胀之后变得不稳定并开始振荡，从而驱动可以产生高的膨胀后温度的再加热阶段。这个模型很容易避免产生过多的重力波，这是一个问题，在原来的经典暴胀模型中，再加热发生通过引力粒子的生产。
2009-05-18 astro-ph.CO hep-ph
Measuring Inflaton Couplings via Primordial Gravitational Waves
本文提出利用未来原初引力波探测约束暴胀子与可见粒子的微弱耦合，并结合再加热动力学讨论其对UV冻结产生暗物质的意义。
2023-07-20 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on the Reheating Parameters after Gauss-Bonnet Inflation from the Primordial Gravitational Waves
研究了高斯-邦纳项对暴胀引力波能谱的影响。根据暴胀模型对张量功率谱的预测，将暴胀模型分为红倾（$n_T<0$）和蓝倾（$n_T>0$）两类，并分别计算了每类暴胀模型的引力波能谱。我们发现，引力波谱增强依赖于模型参数，如果预测的暴胀张量谱有一个蓝色的倾斜，而它们被抑制的光谱有一个红色的倾斜。此外，我们还利用引力波谱分析了再加热参数，包括温度、状态方程参数和$e$折叠数。我们的结果意味着，高斯-邦纳项起着重要的作用，不仅在通货膨胀，而且在再加热过程中，无论是瞬时的或持续一定数量的$e$折叠，直到它热化，并最终完成。
2018-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Planck constraints on Higgs modulated reheating of renormalization group improved inflation
在RG改进的暴胀宇宙学的框架下，我们研究了一个可以解释为Higgs场的标量场的动力学。这个模型的背景轨迹可以提供足够的暴胀e折叠和一个优雅的出口到辐射占主导地位的阶段。我们研究了通过标准模型希格斯玻色子产生原初曲率扰动的可能性。这可以通过使用调制再加热机制在微调参数选择下实现。在这个模型中，原始的非高斯性预计是相当大的。虽然受到新发布的普朗克CMB数据的严格限制，但该模型提供了对撞机和早期宇宙物理学之间潜在的有趣联系。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black hole versus inflaton
本文比较了暴胀子和原初黑洞两种再加热背景下暗物质的产生过程与参数空间，发现原初黑洞主导或暴胀子主导的再加热均可显著拓宽可行的暗物质质量范围。
2024-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Leptogenesis with sub-electroweak-scale reheating temperature
SRM University AP（SRM大学AP分校）；Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学培养协会）；Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
研究暴胀后再加热时期通过轻子生成产生宇宙重子不对称性，在单项式暴胀势框架下分析三种微扰再加热情景，确定成功重现重子不对称性的参数空间区域，强调原初引力波观测对这类情景的探测潜力。
2026-11-06 astro-ph.CO hep-ph
Bremsstrahlung-induced Gravitational Waves in Monomial Potentials during Reheating
本文研究暴胀子在单项式势中微扰衰变时由轫致辐射产生的随机引力波背景，分析其高频探测前景及对 $ΔN_{\text{eff}}$ 测量的影响。
2023-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Imprints of Reheating Dynamics on Gravitational Waves from Phase Transitions
SRM University-AP（SRM大学-安得拉邦分校）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；University of Warsaw（华沙大学）；Nicolaus Copernicus Astronomical Center Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心）；Nagoya University（名古屋大学）
研究重加热过程如何改变宇宙相变产生的原始引力波谱，发现重加热期间的热力学量影响相变，导致引力波信号被抑制，且存在特征频谱特征。
2026-06-28 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Inflation: Background dynamics, Quantum fluctuations and Reheating
本文讲义教学性地介绍暴胀宇宙学，涵盖背景标量场动力学、暴胀期间量子涨落产生原初扰动及单场范式下暴胀后的再加热过程。
2024-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Reheating with Gravitational Waves from Graviton Bremsstrahlung
本研究基于三篇相关工作，分析暴胀再加热期间引力子轫致辐射产生的原初引力波特征，指出其谱型由暴胀子势和耦合类型决定，该随机引力波背景可被下一代高频引力波探测器探测，为研究再加热动力学提供新途径。
2024-05-15 astro-ph.CO hep-ph
Ricci Reheating
我们提出了一个可行的引力再加热模型，涉及一个直接耦合到Ricci曲率标量的标量场。模型的关键是暴胀后的一段时间的kination，这将导致里奇标量改变符号，从而诱导一个快速有效质量$m^{2} \propto -H^2$的标量场。由此产生的标量场的快子增长提供了再加热的能量，允许足够高的温度进行热稀薄发生。此外，所需的动能周期必然会导致蓝倾斜的原始引力波光谱，并有可能被未来的实验检测到。我们发现，对于再加热温度$T_{\rm RH} \lesssim 1$ GeV，希格斯场扮演标量场角色的可能性存在。
2019-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from the preheating instability
暴胀结束后，暴胀子场围绕其势能的局部最小值振荡，并衰变为普通物质。这些振荡触发了宇宙学扰动的共振不稳定性，其波长在接近膨胀结束时离开哈勃半径。在本文中，我们研究的形成原始黑洞（PBH）在这些增强的尺度。我们发现，生产机制可以是如此有效，PBH随后占主导地位的内容，宇宙和再加热收益从他们的蒸发。观测PBH丰度的限制也限制了共振不稳定阶段的持续时间，导致我们推导出的再加热温度的严格限制。我们的结论是，PBH的生产过程中再加热是一个通用的和不可避免的属性的最简单的通货膨胀模型，并不需要任何微调的通货膨胀的潜力。
2020-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
