Short Distance Physics of the Inflationary de Sitter Universe
在这项工作中,我们研究了暴胀宇宙学的标量场理论变形的广义不确定原理(GUP)包含一个线性动量项。除了与最小可测长度尺度的存在相一致外,这个GUP也与双重狭义相对论相一致,因此也与最大可测动量的存在相一致。我们使用这个变形的标量场理论来分析张量和标量模式方程中的德西特背景,并计算修改的张量标量比。最后,我们比较了我们的结果与普朗克数据的张量标量比约束的最小长度参数的GUP。
2015-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistent inflationary cosmology from quadratic gravity with dynamical torsion
引力的规范理论的思想预言,不仅应该存在无质量的引力子,而且应该存在携带引力的大质量粒子。我们研究了具有动力学挠率的二次引力中的宇宙学,其中引力可以被解释为与庞加莱群相关的规范力。除了无质量的自旋为2的引力子外,该模型还包含四种非鬼质量粒子:一对自旋为0的粒子,一个自旋为1的粒子和一个自旋为2的粒子。假设在UV极限和宇称不变性的局部Weyl不变性的恢复,我们发现最一般的minisuperspace作用描述一个均匀的和各向同性的宇宙与平坦的空间几何。然后,我们将minisuperspace作用量转换为准爱因斯坦框架,其中场空间是双曲面,场势是Starobinsky类暴胀和自然暴胀的组合。值得注意的是,由于多场动力学,即使初始条件远离类Starobinsky势的顶部,也可以实现类Starobinsky暴胀轨迹。我们还研究了线性张量扰动,发现了与Starobinsky暴胀、自发宇称破缺以及无质量和大质量自旋2模式的混合等性质不同的性质,这些性质可能通过暴胀观测揭示引力的潜在性质。
2020-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Implications of Planck2015 for inflationary, ekpyrotic and anamorphic bouncing cosmologies
普朗克2015的结果,结合WMAP,ACT,SPT和其他实验的早期观测,是第一个不赞成“经典”暴胀范式的观测结果。为了满足观测的限制,暴胀理论家不得不考虑平台型暴胀子势,它引入了更多的参数和更多的微调,有问题的初始条件,多重宇宙的不可预测性问题,以及一个新的“不相似问题”。有些人建议转向“后现代”暴胀范式,在这种范式中,我们可观测宇宙中的宇宙学性质只是局部有效的,并且是随机设置的,在我们视界之外的大多数区域存在完全不同的性质(甚至可能是不同的物理定律)。相比之下,新的结果与最简单版本的ekpyrotic循环模型相一致,其中宇宙在缓慢收缩期间被平滑和扁平化,然后反弹,另一个有前途的反弹理论,变形宇宙学,已经提出,可以产生独特的预测。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Renormalization-group improved inflationary scenarios
研究了在量子场模型的Higgs扇区中构造重整化群改进势的暴胀方案的可能性。考虑到对重整化群势的量子修正,它是微扰理论所有主要对数的总和,对于成功实现暴胀情景是必不可少的,具有非常合理的参数值。由此得到的标量电动力学暴胀方案被认为是在最近的观测数据很好的协议。
2016-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Models with Gauss-Bonnet Coupling in Light of ACT Observations
最近的分析结合阿塔卡马宇宙望远镜(ACT)的数据与其他宇宙学数据集报告了更高的标量光谱指数$n_s$,创造了广泛的暴胀模型的紧张局势。由于带有耦合函数$ξ(ϕ) = 3λ/[4V(ϕ)]$的高斯-邦纳项使$n_s$几乎不变(直到场重新标度),而张量与标量之比$r$减小了一个因子$(1-λ)$,因此选择足够小的$(1-λ)$有效地消除了$r$作为限制观测量,使暴胀模型更容易满足最新的观测约束并缓解这种紧张。将这种机制应用于混沌膨胀、E模型、T模型和山顶膨胀,我们发现参数空间的广泛区域与最新的基于ACT的CMB约束一致。这些结果表明,高斯-博内耦合可以帮助使广泛的类暴胀模型与当前的CMB测量一致。
2025-10-31 astro-ph.CO gr-qc
The pre-inflationary dynamics of loop quantum cosmology: Confronting quantum gravity with observations
利用圈量子引力的技术,宇宙学扰动的标准理论最近被推广到包括普朗克时代。我们现在应用这一框架来探索前通货膨胀的动态。该框架使我们能够分离和解决真正的trans-Planckian困难,为理论和观测提供有趣的教训。具体来说,对于一个大类的初始条件的反弹,我们导致了自洽的扩展膨胀的范例超过11个数量级的密度和曲率,从大反弹的开始慢卷。此外,对于一个狭窄的初始条件窗口,有偏离标准的范式,与新的效果-如修改的张量标量功率谱和张量谱指数的比值之间的一致性关系,以及一个新的来源的非高斯性-这可能会扩展到宇宙学观测的早期宇宙的深普朗克制度。
2013-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Observable predictions of generalised inflationary scenarios
暴胀是宇宙加速膨胀的早期阶段,被认为是由高能物理引起的。今天的一个关键任务是利用越来越精确的观测数据来限制相互作用基本理论所提出的过多的暴胀模型。这需要一个强大的理论框架来量化这些模型的预测,帮助开发这样一个框架是本论文的目的。我们提供了第一个完整的量子化的subhorizon扰动的动机良好的类的多场暴胀模型与非平凡的场度规,我们表明,可能会产生有趣的签名的双谱的宇宙微波背景(CMB)。随后在超视界时代的扰动演化被认为是通过协变扩展的运输形式主义。为了发展暴胀动力学和宇宙观测量演化之间关系的直觉,我们研究了超视界微扰演化的解析近似。这些分析结果的有效性是偶然的,达到一个国家的绝热性,我们讨论和深入说明。然后,我们应用我们的分析方法,以阐明类型的暴胀动力学,导致增强CMB非高斯性,无论是在其双谱和三谱。除了导出一些新的简单的非高斯参数之间的关系,我们动态地解释如何以及为什么不同形状的通货膨胀潜力导致特定的观测签名。高能物理的候选理论,如低能有效弦论,也激发了对爱因斯坦-希尔伯特作用量的单场修正。我们展示了一系列这样的修正是如何允许单场混沌暴胀模型的一致性的,否则这些模型与观测数据是紧张的。
2013-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Quantum Gravity Extension of the Inflationary Scenario
由于标准暴胀范式是基于经典时空的量子场论,因此它排除了普朗克时代。使用从圈量子引力的技术,范式扩展到一个自洽的理论,从普朗克尺度开始的慢卷膨胀,涵盖约11个数量级的能量密度和曲率。这种暴胀前的动力学也为新的效应打开了一个小窗口,例如非高斯性的来源,这可能会将宇宙学观测的范围扩展到早期宇宙的深层普朗克区域。
2013-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Distinguishing between inflationary models from cosmic microwave background
本文对暴胀宇宙学进行了综述,特别关注了与量子涨落产生的大尺度密度扰动相关的观测特征。在最一般的标量-张量理论与二阶运动方程,我们推导出标量谱指数$n_s$,张量-标量比$r$,和非线性估计$f_{\rm NL}$的原始非高斯面对模型与观测的宇宙微波背景(CMB)温度各向异性。我们的分析包括模型,如潜在驱动的慢卷膨胀,k-膨胀,Starobinsky膨胀,希格斯膨胀与非最小/衍生/Galileon耦合。我们通过使用普朗克数据与其他测量相结合来约束大量的暴胀模型,以找到当前文献中最受观测青睐的模型。我们还研究了基于标量场与矢量场耦合的各向异性暴胀,并讨论了其在标量场和张量扰动的两点和三点关联函数中出现的观测特征。
2014-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pre-inflationary genesis with CMB B-mode polarization
最近的B模式偏振观测似乎暗示了张量倾斜$n_T\gtrsim 1$在大角度尺度,如果原始信号占主导地位。我们证明了对于一个处于慢卷暴胀前的缓慢膨胀创生阶段的太初宇宙,其太初张量谱将出现一个大尺度截断,即在大尺度下为$n_T\gtrsim 1$,而在小尺度下为$n_T\simeq 0$.我们发现,这种暴胀现象不仅与观测结果相一致,而且预示了BB功率谱的一个大尺度异常,即由于张量扰动振幅的大幅度抑制,在低$l$下几乎看不到再电离凸点,这可能被普朗克极化数据所证伪。
2014-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary spectra with inverse-volume corrections in loop quantum cosmology and their observational constraints from Planck 2015 data
首先,在圈量子宇宙学的框架下,采用反体积量子修正,导出了平坦暴胀宇宙中标量和张量扰动对慢卷参数的二阶近似的原初功率谱、谱指数和运行.这代表了我们先前工作的扩展,其中参数$σ$被假定为整数,其中$σ$表征量子校正并且通常可以从范围$σ\in (0, 6]$中取任何值。限制到慢滚参数的一阶近似,我们发现以前在文献中得到的结果的更正,并指出这种错误的原因。据我们所知,这些代表了迄今为止文献中给出的标量和张量扰动的最精确的计算。然后,将扰动拟合到Planck(2015)最近发布的数据,我们获得了$σ$的各种值的最严格约束。以这些约束条件为参照点,我们讨论了这些量子引力修正是否能在未来的宇宙学观测中产生可测量的信号。我们表明,根据$σ$的值,由于反体积修正的相对论性暴胀光谱的尺度依赖的贡献可以很好地在未来几代实验,如阶段IV实验的可探测性范围内。
2016-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Spinodal Solution to Swampland Inflationary Constraints
我们展示了如何列入非微扰,{ \em动力学}量子效应的暴胀子的演变可以允许一个暴胀阶段,这是既符合宇宙学约束{ \em和}避免了与所谓的沼泽地条件相关的问题。特别是,对于普朗克数据所偏好的凹势,与长波长模式的快子质量相关的旋节不稳定性会引起第二轮暴胀,这在本质上会使树能级势脱离暴胀阶段。我们以自然通货膨胀为例来说明这一点。
2019-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing the inflationary $f(R)$ from observations
BICEP 2合作最近发布的数据显示,标量与张量之比$r$比预期的要大得多。在$f(R)$引力的背景下,直接的结果是斯塔罗宾斯基暴胀模型被排除了,因为它预测的$r$值比观测到的要小得多。当然,BICEP 2的数据需要验证,特别是来自普朗克的数据,其中存在一些张力,因此任何结论似乎都为时过早。然而,有趣的是,当$r$的值与Starobinsky模型预测的值不同时,$f(R)$的函数形式是什么。在本文中,我们展示了如何确定的形式$f(R)$,一旦慢滚参数是已知的,具有一定的精度。引人注目的结果是,对于给定的标量谱指数$n_{S}$和$r$,有效拉格朗日量的形式为$f(R)=R^ζ$,其中$ζ=2-\varepsilon$和$|\varepsilon|\ll 1$。因此,宇宙的暴胀阶段似乎最好用$R^{2}$理论来描述,正如我们所展示的,有一个小的偏差可以通过量子修正来获得。
2014-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on inflationary potentials within the quantum collapse framework
在标准的宇宙暴胀理论中,还没有完全解释从一个完美的各向同性和均匀的宇宙中产生原始宇宙种子的物理机制。为了克服这一缺点,D. Sudarsky等人提出了一个假说:自致坍塌假说。在这个方案中,暴胀子的波函数的客观坍缩产生了所有尺度上的不均匀性和各向异性。在本文中,我们分析了一组通货膨胀潜力的崩溃建议的背景下,并在标准的通货膨胀框架内的可行性。为此,我们使用最近的CMB和BAO数据进行统计分析,以获得预测的标量谱指数$n_s$的上下文中的一个特定的崩溃模型:维格纳计划。在坍缩方案和标准暴胀模型中,用慢滚参数表示的张量标量比$r$和$n_s$是不同的.对于每一个潜在的考虑,我们比较预测的$n_s$和$r$与建立的限制在这两个图片的观测数据。我们的分析结果表明,在大多数情况下,在两个框架中的观测极限所允许的暴胀潜力的差异。特别是,在标准方法中,势越凹,数据就越有利。另一方面,在维格纳方案中,数据同样有利于所有类型的凹势,包括那些在凸和凹家庭之间的边界。
2019-02-22 astro-ph.CO gr-qc
Highly suppressed tensor-to-scalar ratio from a modified Lennard-Jones inflationary potential
University of Thessaly(色萨利大学);National Observatory of Athens(雅典国家天文台);Academy of Athens(雅典科学院);European University Cyprus(塞浦路斯欧洲大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本文提出基于修改Lennard-Jones势的暴胀模型,通过势能动力学实现极低的张量-标量比,与CMB数据一致并满足观测限制。
2026-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary magnetogenesis with a self-consistent coupling function
本文在微扰FRW度规下推导暴胀磁生成中的麦克斯韦方程,利用作用量自洽性约束耦合函数形式,并在大场暴胀模型中给出电磁场功率谱,同时定性讨论强耦合问题。
2023-07-11 astro-ph.CO gr-qc
Testing Predictions of the Quantum Landscape Multiverse 1: The Starobinsky Inflationary Potential
2015年普朗克数据发布对允许的通货膨胀模型类别进行了严格的限制。目前的数据有利于凹向下的通货膨胀潜力,同时提供了有趣的暗示,可能偏离标准图片的CMB扰动。在这里,我们测试的预测宇宙起源的理论从景观多元宇宙,对最近的普朗克数据,凹向下的通货膨胀的潜力,如Starobinsky模型的通货膨胀的情况下。通过考虑多重宇宙的量子纠缠修正,我们可以在$95 \%$ c. l.处设置局部“超对称破缺”尺度$b>1.2\times10^7 GeV$的下限。Planck TT+lowTEB。我们发现,这个限制是一致的范围为$b$,使景观多元宇宙解释一系列的异常存在于当前的数据。
2017-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Holes in Induced Gravity Inflationary Models with Two Scalar Fields
本研究提出含诱导引力项的双标量场暴胀模型,经度规共形变换得到手征宇宙学模型,验证其符合观测数据且可用于原初黑洞形成,估算显示原初黑洞可作为暗物质候选体。
2024-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inverse Symmetric Inflationary Attractors
我们提出了一类暴胀势,它在一种特殊的对称性下是不变的,这种对称性依赖于模型的参数。正如我们所示,在某些限制情况下,逆对称的潜力是定性相似的$α$吸引模型,因为由此产生的观测指标是相同的。然而,有一些数量上的差异,我们在一些细节讨论。正如我们所展示的,一些逆对称模型总是产生与观测相符的结果,但这强烈依赖于大$e$ -折叠数下势的渐近形式。事实上,当极限函数形式与对应于$α$ -吸引子模型的极限函数形式相同时,保证了与观测值的相容性。此外,我们发现逆对称模型与Starobinsky模型的关系,我们突出的差异。此外,另一种逆对称模型进行了研究,我们发现,并不是所有的逆对称模型是可行的。此外,我们还研究了相应的$F(R)$引力理论,证明了Jordan框架理论属于$R^2$吸引子模型类.最后,我们讨论了一个非最小耦合理论,我们表明,吸引子行为发生在这种情况下。
2017-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstruction of the Scalar Field Potential in Inflationary Models with a Gauss-Bonnet term
我们研究了具有Gauss-Bonnet项的暴胀模型,从观测量中重构了标量场势和Gauss-Bonnet耦合函数。利用$n_s$和$r$的观测有利关系,我们导出了标量场势和耦合函数的表达式。讨论了原始张量涨落的蓝倾谱$n_t>0$对标量场势和Gauss-Bonnet耦合的重构组态的影响。
2016-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Running primordial perturbations: Inflationary Dynamics and Observational Constraints
暴胀宇宙学提出,早期宇宙经历加速膨胀,在简单的情况下,由单个标量场或暴胀子驱动。暴胀子势的形式决定了密度扰动和引力波的初始谱。我们表明,通货膨胀的持续时间与BICEP 3/凯克界的引力波背景上的约束意味着更高的衍生物的潜力是非平凡的置信度为99%。这些项有助于密度扰动谱的尺度依赖性或运行。我们澄清了在这个极限下暴胀的"普适性类",表明一个非常小的引力波背景可以与一个更大的运行相关。如果未完成的实验没有观测到引力波背景,如果暴胀在慢滚膨胀中的三阶得到很好的描述,那么运行将处于可探测性的阈值。
2022-09-15 astro-ph.CO hep-th
Inflationary gravitational waves in consistent $D\to 4$ Einstein-Gauss-Bonnet gravity
我们研究了最近在\cite{Aoki:2020lig}中提出的一致$D\to4$ Einstein-Gauss-Bonnet引力模型下的慢卷单场暴胀。除了标准的吸引子制度,我们发现了一个新的吸引子制度,我们称之为高斯-博内吸引子的主要贡献来自高斯-博内项。围绕这个吸引子解,我们发现曲率扰动和引力波(GWs)的功率谱和谱倾斜,以及可观测量之间的模型无关的一致性关系。高斯-博内项提供了一个非线性$k^4$项的GWS色散关系,它具有相同的顺序作为标准的线性$k^2$项在地平线交叉周围的高斯-博内吸引子的时间。因此,高斯-邦纳吸引子制度提供了一个新的情况下,可以通过观测测试的原始GW。最后,我们研究了该模型中引力波的非高斯性,并通过在压缩极限和等边形状下分别用局域型和等边型模板拟合计算出的引力波双谱来估计非线性参数$f^{s_1s_2s_3}_{\rm NL,\;sq}$和$f^{s_1s_2s_3}_{\rm NL,\;eq}$。对于螺旋度$(+++)$和$( -- )$,$f^{s_1s_2s_3}_{\rm NL,\;sq}$较大,而对于螺旋度$(++-)$和$(--+)$,$f^{s_1s_2s_3}_{\rm NL,\;eq}$较大。
2021-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB anomalies from an inflationary model in string theory
最近的普朗克测量显示了一些大角度尺度上的CMB异常,这证实了WMAP的早期观测。我们表明,一个暴胀模型,在此之前的慢卷膨胀宇宙是在一个超级暴胀阶段,可以产生一个大规模的截断的原始功率谱,这可能不仅占大角度尺度上的功率抑制,但也是一个大的偶极功率不对称的CMB。我们讨论我们的模型在弦论中的实现。
2013-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary cosmology in modified gravity theories
为了推广Starobinsky暴胀模型,我们回顾了在修正引力(如$R^2$引力)及其扩展下的暴胀宇宙学。特别地,我们探讨了由三种效应实现的暴胀:引力的修正,量子反常,以及圈量子宇宙学中的$R^2$项。结果表明,在这些暴胀模型中,密度微扰标量模的谱指数和张量标量比与Planck的结果是一致的.本文还解释了$F(R)$引力中的弹跳宇宙学。
2015-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Uniqueness of Classical Inflationary Trajectories on a High-Dimensional Landscape
在弦景观的激励下,暴胀可能发生在高维复杂势上。我们提出了一种新的方法来构造一些高维随机势,并在此基础上研究场空间中高达50维的暴胀。特别地,研究了经典暴胀轨线的随机分岔。结果表明,分叉概率增加的功能的维数。这些随机分叉与观测结果不一致,并且在复杂的景观上极大地限制了暴胀的参数空间。例如,在10维中,只有参数空间体积的$10^{-3} \sim 10^{-6}$导致唯一的经典轨迹。其余的被随机分叉排除。
2015-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The reconstruction of inflationary potentials
宇宙微波背景辐射各向异性的观测数据限制了标量谱倾斜$n_s$和张量标量比$r$,它们依赖于暴胀子势的一阶和二阶导数。这些信息可以用来重建多项式形式的暴胀子势,直到某些阶。然而,对于某些类型的势,$n_s$和$r$在e折叠数$N$方面普遍表现为$n_s(N)$和$r(N)$。利用$n_s(N)$的普适性可以重构一类暴胀子势。通过对模型中的参数$n_s(N)$、$ε(N)$和$ϕ(N)$进行参数化,并将模型中的参数与观测数据进行拟合,得到了对参数的约束条件,从而重构了暴胀模型的类别,包括混沌暴胀、T模型、山顶暴胀、s-对偶暴胀、自然暴胀和$R^2$暴胀.
2016-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Confronting Inflation and Reheating with Observations: Improved Predictions
Nanchang University(南昌大学)
本文基于观测数据改进了膨胀与再加热阶段的预测,通过数值计算结果提高了预测准确性,并为早期宇宙物理研究提供了更精确的理解。
2026-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on $α$-attractor inflationary models with a Higgs-like potential
利用最新的宇宙微波背景和大尺度结构数据,研究了一类$α$ -吸引子暴胀模型的观测可行性.通过考虑双势阱,我们进行了慢滚分析来研究这类模型的行为,这是$α$大值的混沌膨胀和通用吸引子之间的连续插值,即,对于小$α$,分别为$n_s=1- 2/N$和$r=α12/N^2$,其中$n_s$是标量谱指数,$r$是张量与标量比,$N$是e倍数。为了探索模型的参数空间,我们还进行了MCMC分析,并找到了$α=7.56\pm 5.15$($1σ$)。
2021-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Model of inflationary magnetogenesis
我们考虑了由于电磁场与引力的动力学耦合而导致暴胀磁生的可能性。我们发现在暴胀过程中可以产生大的原始磁场,而不需要强耦合问题、反向反应问题或曲率扰动问题,从而产生具有观测上有趣强度的大尺度磁场。
2016-02-18 astro-ph.CO gr-qc
Exploring Inflationary Initial State With Large Scale Structure Observations
我们从大尺度结构(LSS)观测中研究了暴胀初态的可能约束。使用一个模型无关的框架,我们建立了通用的初始状态的模板,并通过原始功率谱的时间演化来构建物质功率谱。然后,分别利用Sloan数字巡天-数据发布7(SDSS-DR 7)中的发光红星系(LRG)和WiggleZ暗能量巡天的LSS数据,应用贝叶斯参数估计方法和马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)模拟,探讨了初始真空的合理约束条件。我们的分析表明,随着通常的Bunch-Davies真空,非Bunch-Davies初始状态也是相当允许的,到目前为止,LSS数据的关注。
2018-06-06 astro-ph.CO
Testing inflationary consistency relations by the potential CMB observations
检验所谓的一致性关系对于区分不同类型的通货膨胀模型起着重要的作用。在本文中,我们研究了可能的测试的基础上的潜在观测的宇宙微波背景(CMB)辐射,包括计划中的CMBPol任务和理想的CMB实验中,只考虑减少宇宙弱透镜污染的B模式偏振。我们发现,对于正则单场暴胀和幻影暴胀,一致性关系很难检验:对于CMBPol任务,一致性关系的检验只有当满足$r>0.14$,而对于理想实验,一致性关系的检验只有当满足$r>0.06$.然而,对于具有大非高斯信号的一般洛伦兹不变单场暴胀和绝热扰动与等曲率扰动之间具有强相关性的双场暴胀,情况可能会变得更好。我们发现,对于这两类通货膨胀的测试是可能的,如果$r\gtrsim 10^{-2}$或甚至更小的两个CMB实验。
2011-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Critical constraint on inflationary magnetogenesis
近年来,有报道指出,在Blazar的观测中,空洞区Mpc尺度的宇宙磁场大于$\sim 10^{-15}$ G,其不确定度为几个数量级。另一方面,在暴胀磁成因模型中,由于产生的电磁场,等曲率扰动不可避免地产生额外的原始曲率扰动。我们用一种与模型无关的方法研究了这种诱导的曲率扰动,并从观测到的宇宙磁场和曲率扰动的振幅得到了暴胀能量标度的严格上界,即$ρ_{\rm inf}^{1/4} < 30{\rm GeV} \times (B_{\rm obs}/10^{-15}{\rm G})^{-1}$,其中$B_{\rm obs}$是当前磁场的强度.因此,如果没有专门的低能暴胀模型或暴胀后磁场的额外放大,Mpc尺度的暴胀磁生通常与CMB观测不相容。
2014-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Precise measurements of inflationary features with 21 cm observations
未来利用HI强度图对21 cm辐射的观测将使我们能够在合理的观测时间内在非常大的观测体积上探测宇宙的大尺度结构。我们证明,在这样的调查中包含的三维信息将是一个非常强大的工具,在寻找的功能,在原始的功率谱和双谱在通货膨胀。在这里,我们专注于“共振”和“阶跃”暴胀模型,并预测即将到来的21厘米实验的潜力,以检测这些暴胀的功能,在可观察的功率和双谱。我们发现,全尺寸的天籁实验和平方公里阵列(SKA)有潜力提高几个数量级的灵敏度,目前的宇宙微波背景(CMB)实验。
2016-11-23 astro-ph.CO
Dissipative Genesis of the Inflationary Universe
本研究针对具平坦标量势的观测支持型暴胀模型,发现宇宙经准循环阶段后可出现慢滚暴胀,其初始条件与正曲率契合宇宙量子创生,暴胀子耗散相互作用兼具触发暴胀与再加热作用,表明暴胀在宇宙创生后更易稳健发生。
2024-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A dark radiation era prior to the inflationary phase
一个宇宙模型占主导地位的暗辐射,随后一段时间的通货膨胀的开始。这个模型基于Randall-Sundrum II型膜世界。目前的观测数据被用来固定与暗辐射相关的参数。
2009-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Non-slow Roll Inflationary Regimes
本文总结恒定滚动暴胀模型,提出新模型并研究其标量扰动,同时评述其他非慢滚暴胀机制,以符合观测约束。
2018-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on the second-order primordial power spectrum: Exploring a Continuous Spontaneous Localization inspired inflationary model
本文研究受 CSL 启发的量子坍缩暴胀模型,将原初功率谱计算至哈勃流函数二阶,并用观测数据约束参数以解释标量谱跑动对幂律的偏离。
2023-12-06 astro-ph.CO gr-qc
More on the Non-Gaussianity of Perturbations in a Non-Minimal Inflationary Model
研究了引力与标量场及其导数非极小耦合的扩展非极小暴胀中的非线性宇宙学扰动及其可能的非高斯性质.通过扩展到三阶的行动,我们专注于与最近的观测数据相比,扰动的非线性和非高斯性。通过采用形式为V(phi)=(1/n)(lambda)(phi)^n的暴胀势,我们证明了,例如,对于n = 4,如果0.013 <lambda< 0.095,在适当的单位下,这个扩展的模型与观测是一致的。通过将非高斯性的等边振幅限制为观测上可行的值,耦合参数λ被约束为λ < 0.1的值。
2018-08-13 astro-ph.CO gr-qc
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
On the Inflationary Perturbations of Massive Higher-Spin Fields
大质量高自旋场的宇宙学扰动是在暴胀过程中产生的,但由于Higuchi束缚,它们在大于哈勃半径的尺度上衰减。通过引入适当的耦合到暴胀子场,我们表明,可以获得大量的高自旋场,保持不变或衰减非常缓慢的哈勃半径以外的统计标量。这为暴胀带来新的观测信号提供了可能性。
2017-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Universe with Anisotropic Hair
我们研究了一个矢量场与暴胀子场耦合的暴胀情形,并证明了暴胀宇宙在各种耦合函数下都具有各向异性。这种各向异性暴胀是一种跟踪解,其中矢量场的能量密度遵循暴胀子场的能量密度,而与初始条件无关。我们发现了一个普遍的各向异性和慢卷参数的通货膨胀之间的关系。我们的发现具有观测意义,并为宇宙无毛猜想提供了一个反例。
2009-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Approximate reconstruction of inflationary potential with ACT observations
针对ACT最新标量谱指数测量与传统暴胀模型的张力,通过特定参数化方法重建出KKLT暴胀势,该势在慢滚近似下可作为与观测一致的广泛暴胀场景的有效近似。
2025-11-12 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary Magnetogenesis with $f(R,ϕ)$ Coupling
School of Science, Dalian Maritime University(大连海事大学理学院)
本文将Ratra模型扩展为非最小f(R)引力框架,推导reheating阶段磁场能谱,施加三类理论约束并结合MHD湍流效应,通过数值计算得到参数联合约束,为暴胀磁生成提供了可行理论框架。
2026-09-10 astro-ph.CO gr-qc
On the Present Status of Inflationary Cosmology
本文回顾暴胀理论基本原理,综述能拟合Planck/BICEP/Keck及ACT数据的简单暴胀模型,如Starobinsky模型、Higgs暴胀和$\alpha$-吸引子,并介绍可解释任意CMB参数的三参数多项式混沌暴胀模型。
2025-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Jump in fluid properties of inflationary universe to reconcile scalar and tensor spectra
最近从BICEP 2观测中探测到的原始引力波似乎与普朗克数据中张量扰动振幅的上限存在矛盾。我们考虑了一个唯象的暴胀模型,其中暴胀流体的微观性质,如状态方程$w$或声速$c_s$跳跃急剧的方式。我们表明,标量扰动的幅度是由一个非平凡的组合$w$和$c_s$之前和之后的相变,而张量扰动保持几乎完整的控制。通过适当地选择流体参数$w$和$c_s$,可以抑制大尺度上的标量扰动功率谱,以适应如BICEP 2观测所观察到的具有$r=0.2$的大张量振幅。
2014-04-09 astro-ph.CO hep-th
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
Resurrecting Quartic and Quadratic inflaton potentials in two-field inflationary model
在普朗克数据公布后,很明显,通货膨胀范式经受住了时间的考验。尽管如此,在粒子物理模型中实现暴胀范式是困难的,因为目前的观测已经排除了最简单的四次和二次暴胀势,这通常出现在粒子物理中。我们将证明,如果暴胀子场在暴胀过程中有另一个标量的辅助,这种最简单的暴胀势可以避免与观测的不一致。此外,与其他多场模型不同,我们的模型不会产生等曲率扰动和可忽略的非高斯性,使其与当前数据更兼容。最重要的是,我们的模型也可以在SUGRA的框架中实现。
2017-12-28 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary Parameters in Renormalization Group Improved $ϕ^4$ Theory
暴胀模型可以通过WMAP、Planck、BICEP 2等宇宙学观测来检验,这些观测直接约束了谱指数$n_s$和张量标量比$r$。此外,从理论上证明了,对于较大的标量-引力耦合,任何暴胀模型在$(n_s,r)$平面上都渐近于一个普适吸引子。在这项工作中,我们考虑了一个简单的混沌暴胀模型的标量四次和标量曲率的相互作用。通过重整化群对这些相互作用引入了量子修正。通过移动纯标量-引力耦合$ξ_0$、四次纯标量耦合$λ_0$、重整化标度$μ$和e-折叠数$N$,数值计算了暴胀参数$n_s$和$r$.普朗克数据与有限标量曲率耦合的$ϕ^4$理论一致。发现RG运行诱导了对$n_s$和$r$的非普适贡献。它可以增加张量标量比,$r$,这是一致的普朗克数据,使它可以接近BICEP 2的数据为一个小的重整化尺度。
2014-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on single entity driven inflationary and radition eras
我们提出了一个模型,试图在一个统一的框架下融合暴胀时代和随后的辐射主导时代,以提供一个平滑的过渡。该模型是基于广义Chaubergin气体的修改。我们通过将标量扰动的原始功率谱映射到WMAP7的最新数据来观测约束模型。我们也计算了原始引力波的频谱,就像今天测量的那样。
2012-03-09 astro-ph.CO gr-qc
Scratches from the Past: Inflationary Archaeology through Features in the Power Spectrum of Primordial Fluctuations
暴胀可以提供对物理学的独特见解,在任何现实的地球实验中都无法复制的最高可用能量尺度。原始功率谱中的特征通常在广泛的暴胀模型及其替代模型中被预测,并且在观测上是寻找非最小暴胀模型证据的最被忽视的渠道之一。来自宇宙微波背景观测的约束涵盖了最广泛的特征频率范围,但最敏感的约束将来自未来的大尺度结构调查,可以测量最大数量的线性和准线性模式。
2019-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reconstruction of inflationary scenarios in non-conservative unimodular gravity
本文利用幺模引力中表征能量-动量不守恒的扩散项,在无暴胀子条件下构建三类由扩散项驱动的暴胀场景,并由超相对论流体微扰预测原初谱以对照观测约束。
2023-07-12 astro-ph.CO gr-qc
Brane inflation and the robustness of the Starobinsky inflationary model
第一个暴胀模型是斯塔罗宾斯基提出的,它在爱因斯坦-希尔伯特作用量的里奇标量R中增加了一个二次项。鉴于该模型与当前观测数据的兼容性,它现在被认为是未来几个宇宙微波背景实验的目标。在本文中,我们分析的鲁棒性的Starobinsky通货膨胀插入到一个广义的情况下,基于$β$ -Starobinsky通货膨胀潜力,这是通过膜膨胀的动机。在爱因斯坦框架中,广义模型恢复了$β=0$的原始模型,而$\forall β\neq 0$代表了一类扩展的模型,允许更广泛的解决方案。我们研究了当前宇宙微波背景和重子声振荡数据对$β$的限制,发现只允许与原始方案有很小的偏差,$β=-0.08 \pm 0.12$(68% C.L.),这是完全兼容的零,并确认了斯塔罗宾斯基暴胀模型的鲁棒性,根据目前的观察。
2021-01-26 astro-ph.CO gr-qc
New slow-roll approximations for inflation in Einstein-Gauss-Bonnet gravity
针对含Gauss-Bonnet项的暴胀模型提出更准确的新慢滚近似,通过构建二次和四次势模型验证其与观测数据相符,克服了标准近似下无法获得允许观测参数的局限。
2024-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th