Can we have inflation with Omega > 1?
要得到一个封闭的暴胀宇宙的真实模型是非常困难的。即使我们将e-折叠的总数微调到足够小,所得到的宇宙在视界尺度上通常会有很大的密度扰动。我们描述了一类模型,这个问题可以得到解决。这些模型缺乏吸引力,而且经过微调,因此宇宙的平坦性仍然是暴胀宇宙学的一般预测。然而,我们应该记住,在大约百分之一的水平上进行微调,我们可以得到一个封闭的暴胀宇宙的半现实模型。在这个模型中,密度扰动的谱可能在视界尺度上有一个截止。类似的方法也适用于具有非平凡拓扑的紧致暴胀宇宙。
2003-04-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum Creation of an Open Inflationary Universe
我们讨论了一个显着的差异之间的描述的量子创建一个开放的宇宙使用哈特尔-霍金波函数和隧道波函数。最近,霍金和图罗克发现,哈特尔-霍金波函数导致宇宙的Ω = 0.01,这比观测到的Ω> 0.3的值小得多。在这样的宇宙中,星系间的距离大约为$10^{10^8}$光年,因此宇宙实际上是无结构的。我们将论证哈特-霍金波函数并不能描述宇宙创生的概率。如果我们用隧穿波函数来描述宇宙的创生,那么在大多数暴胀模型中,宇宙应该有Ω = 1,这与暴胀使宇宙变平的标准期望一致。在自我复制的暴胀宇宙理论中,也可以得到同样的结果,而与初始条件无关。然而,存在两类模型,其中Ω可以取任何值,从Ω> 1到Ω << 1。
1998-05-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Dynamics of Chaotic Inflation with Variable Space Dimension
在变维模型宇宙的框架下,研究了具有$m^2ϕ^2/2$势的混沌暴胀,计算了暴胀时期暴胀子场、变维空间、标度因子的动力学解及其相互依赖关系.我们表明,空间维度的可变性的特点,导致通货膨胀时期在可变的空间维度持续时间比通货膨胀时期在恒定的空间维度。
2002-05-24 astro-ph gr-qc hep-ph
New D-term chaotic inflation in supergravity and leptogenesis
提出了一个新的超引力D项主导的混沌暴胀模型。这个模型中的F平坦方向被占主导地位的D项提升,这导致了混乱的暴胀和随后的再加热。暴胀后没有宇宙弦形成,因为U(1)规范对称性在暴胀期间被破坏。通过我们的D-项混沌暴胀方案中的暴胀子衰变的leptogenesis方案进行了讨论。
2008-05-23 astro-ph hep-ph hep-th
Chaotic new inflation and formation of primordial black holes
结果表明,在一个不稳定的局部最大值在原点的标量势的数量混沌暴胀之后,新的暴胀,如果模型参数选择适当。在这个模型中,密度波动可以有一个大幅度的峰值在慢滚新的膨胀开始时,在随动的哈勃尺度上,并可能导致形成相当数量的原始黑洞在天体物理学上有趣的质量尺度。
1998-07-24 astro-ph gr-qc
D-term chaotic inflation in supergravity
尽管混沌暴胀因其简单的动力学和对初始条件问题的强有力的解决而成为最流行的暴胀模型之一,但在超引力中实现它一直被认为是一项具有挑战性的任务。我们讨论了超引力中D项主导的混沌暴胀是如何产生的,这将为超引力中暴胀模型的建立提供一个新的视角。
2007-11-11 astro-ph hep-ph hep-th
A Natural Framework for Chaotic Inflation
我们表明,通货膨胀与二次潜力自然发生在理论中,轴子类场混合4-形式。这样的轴子是有质量的,混合产生的质量受到轴子移动对称性的保护。4形式的背景自发地打破了这种对称性,并构成了一个迷你景观,在那里它们的通量可以通过膜的发射而改变。当4-形式支配能量密度时,暴胀可以开始。最终,这种能量被膜发射减少,轴子可以慢慢地滚向它的最小值,就像最简单的混沌暴胀一样。
2009-04-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Noncommutative chaotic inflation and WMAP three year results
非对易暴胀是基于对时空不确定原理的某些影响的考虑,而时空不确定原理的动机来自弦/M理论。宇宙微波背景辐射的各向异性可能带有时空不确定原理对早期宇宙修正的特征,可以用来限制非对易暴胀模型的参数。本文利用WMAP三年的结果分析了非对易混沌暴胀模型。我们证明了非对易混沌暴胀模型在$e$ -折叠数$N$的合理范围内可以产生一个大的负谱指数运行,只要势$V(ϕ)\propto ϕ^p$中的$p$的值大致增大到$p\sim 12-18$ .应用似然分析的WMAP的结果,我们找到最适合的非交换混沌膨胀模型的参数值。此外,该模型预测了一个相当大的引力波,这可能是由即将到来的实验测试。
2006-05-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Assisted Chaotic Inflation in Higher Dimensional Theories
我们解决了混沌膨胀中的大初始场值问题,并在所谓的辅助膨胀框架内提出了一种补救措施。我们证明了一个4维理论的多个,标量场与初始字段值大大低于普朗克尺度,可以引起通货膨胀,即使没有一个单独的标量场是能够驱动通货膨胀。因此,由可能的不可重整化的相互作用的存在所引起的问题被去除。作为多个标量场理论的一个具体例子,我们考虑一个(4+d)维场论的一个单一的,非相互作用的大质量标量场的KK模式起着辅助部门的作用。为了让KK模有助于暴胀,额外维度的尺寸必须大于逆(4D)普朗克尺度。
1999-06-11 astro-ph gr-qc hep-ph
New Inflation vs. Chaotic Inflation, Higher Degree Potentials and the Reconstruction Program in light of WMAP3
用有效场论方法研究了不同单场新暴涨模型和混沌暴涨模型的CMB功率谱。我们在1/N_e中实现了系统展开,其中N_e ~ 50是暴胀结束前的e倍数。我们研究了观测量(n_s,r和dn_s/d \ln k)对势的阶数(2 n)的依赖关系,并将它们与WMAP 3和大尺度结构数据进行了比较:这表明,一般来说,四阶势(n=2)提供了对数据的最佳拟合;与WMAP 3和LSS数据一致的窗口随着n的增长而变窄。新的暴胀模型在很宽的场和参数空间范围内对r和n_s数据有很好的拟合。小场暴胀产生r = <0.16 while large field inflation yields r>0.16(N_e=50).新暴胀族的所有成员都预测一个小的但负的运行-4(n+1)10^{-4}< dn_s/d \ln k <-2 10^{-4}。重建程序表明,当n_s与WMAP 3和LSS数据一致且r<0.1时,新暴胀的对称性破缺标度为|_0| ~ 10 M_{Pl},而哈勃望远镜的视场尺度为|联系我们|~ M_{Pl} .该混沌模型族的特征是r>0.16(N_e=50),并且只有一个有限的混沌模型子集与r,n_s,dn_s/d \ln k的组合WMAP 3界一致,其场幅值窗口为|联系我们|~ 15 M_{Pl} . r<0.16(N_e =50)的测量将明显排除一大类混沌情景,并将有利…
2007-06-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Fine-Tuning Solution for Hybrid Inflation in Dissipative Chaotic Dynamics
研究了混合暴胀模型在暴胀前阶段相空间中混沌行为的存在性。这与这些暴胀型模型的初始条件问题密切相关。然后,我们将展示如何预期的耗散动力学的领域开始之前的通货膨胀可以解决或大大缓解的问题的初始条件,自然驱动系统的通货膨胀。相应的动力系统的混沌行为进行了研究,通过计算的边界的分形维数,在相空间中,从非暴胀轨道分开。该边界的分形维数被确定为耗散系数的函数出现在有效的运动方程的字段。
2001-09-11 astro-ph gr-qc hep-ph
False Vacuum Chaotic Inflation: The New Paradigm?
最近的工作报告的背景下,超引力和超弦的通货膨胀模型的建设,特别强调假真空('混合')混沌通货膨胀。全局超对称模型在一般的超引力理论中无法生存,但可以用相当简单的条件来确定超引力暴胀的成功。这些条件在超弦产生的某些超引力版本中得到了满足。
1994-08-19 astro-ph hep-ph hep-th
SUGRA chaotic inflation and moduli stabilisation
混沌暴胀预言了一个大的引力波信号,可以通过即将到来的普朗克卫星进行测试。我们讨论了一个SUGRA实现的混沌通货膨胀中存在的模字段,并发现通货膨胀不工作与通用KKLT模稳定的潜力。一个可行的模型可以构建一个微调模量部门,但只有一个非常具体的选择卡勒潜力。我们的分析还表明,满足\partial_{i} W_{\rm inf} =0的所有通货膨胀部门字段的通货膨胀模型可以成功地结合一个微调模部门。
2008-03-13 astro-ph hep-ph hep-th
Chaotic inflation on the brane
我们考虑慢卷暴胀的背景下,最近提出的四维有效引力诱导的三维膜的世界体积在五维爱因斯坦引力。我们发现,当五维普朗克尺度低于10^{17} GeV时,最简单的混沌暴胀情形发生了重大变化。我们使用的同动曲率扰动,它保持不变的超哈勃尺度,为了计算产生的绝热密度扰动的频谱。对弗里德曼约束方程的修改导致高能时更快的哈勃膨胀和更强的标量场衰减演化。这有助于慢滚,增强了在任何给定模型中获得的暴胀量,并将扰动推向精确的尺度不变的哈里森-泽尔多维奇谱。在由大质量标量场驱动的混沌暴胀中,我们证明了暴胀可以发生在远低于四维普朗克尺度的场值,尽管高于五维基本尺度。
2000-05-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Reheating in Chaotic D-Term Inflation
讨论了一个简单的模型,在二次暴胀子势的混沌D项暴胀中成功地进行再加热,在Kähler势中引入三线性耦合。在这个模型中还讨论了暴胀子衰变过程中的轻子生成。
2008-12-02 astro-ph hep-ph hep-th
Dynamics and perturbations in assisted chaotic inflation
在从高维的紧化中,一个自由的有质量标量场产生一组有效的四维标量场,每个标量场都有不同的质量。这些可以合作推动一段称为辅助通货膨胀的通货膨胀时期。我们分析了这个想法的最简单的实现的动态,特别注意的解耦领域的慢卷制度的通货膨胀的收益。与普通的暴胀模型不同,动态在后期不会变得独立于初始条件。特别是,我们估计得到的密度扰动,保留了记忆的初始条件,即使产生一个均匀的,空间平坦的宇宙。
1999-10-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Initial Conditions for Vector Inflation
最近,一个使用非最小耦合质量向量场的暴胀模型已经被提出。对于非最小耦合参数的特定选择和平坦FRW模型,该模型被简化为具有质量标量场的混沌暴胀模型。我们研究了非零曲率的宇宙向量膨胀的发病的影响。我们发现,在弯曲的宇宙中,向量膨胀的动力学可以从混沌膨胀不同,并导致膨胀的解决方案的初始条件的分数相比,混沌膨胀的情况下减少。
2008-08-05 astro-ph gr-qc hep-ph
On the One Loop Corrections to Inflation II: The Consistency Relation
在本文中,我们扩展了我们以前的处理的单圈校正通货膨胀。我们以前计算了一个特定的混沌暴胀模型中暴胀子涨落对背景的单圈修正和暴胀子涨落的两点关联函数。我们证明了环校正依赖于e折叠的总数,并估计在一个φ 4混沌暴胀模型中,这种效应可能大到几个百分点。本文将计算推广到一般的暴胀势。我们发现,在最简单的混沌暴胀模型与二次暴胀潜力的影响可以高达70%。我们讨论的物理解释的张量标量的一致性关系的影响。最后,我们讨论了温伯格工作的量子贡献宇宙学的量子贡献。
2007-08-20 astro-ph gr-qc hep-th
Chaotic inflation with running nonminimal coupling
我们已经发现了一个成功的混沌暴胀模型,暴胀子与引力非极小耦合。非最小耦合常数$ξ$随暴胀子的演化而变化。耦合的运行性质自然会导致耦合变得足够小,从而有足够的暴胀周期来解决宇宙学难题。
1997-05-04 astro-ph gr-qc hep-ph
The Cosmological Constant as a Residual Energy in the Chaotic Inflationary Model
本文提出了宇宙学常数的新概念。由于视界的有限性,暴胀子场的量子涨落不为零,一个非零的真空能量作为一个不寻常势的剩余暴胀能量被保留下来,而真正稳定的真空能量幸运地为零。提出了一个宇宙学常数和混沌暴胀的统一模型,它满足几乎所有的宇宙学现象,并且可以用宇宙大尺度结构的数据进行检验。
1999-06-12 astro-ph gr-qc hep-ph
What does inflation really predict?
如果暴胀子势具有多个最小值,如可以预期的,例如,弦论“景观”,暴胀预言了描述空间曲率(Omega_tot),暗能量(rho_Lambda,w等),原始密度波动(Omega_tot,暗能量(rho_Lambda,w等)。我们计算这种多元概率分布的各种类的单场慢滚模型,探索其依赖于特征的暴胀的能量尺度,潜在的V和形状和选择的措施的计算。我们发现,除非V变化的特征标度Δ φ恰好接近普朗克标度,否则V在观测上唯一重要的方面是其峰和谷的统计分布。对于所有的能量尺度和合理的措施考虑,我们得到的预测Omega_tot ~ 1+-0.00001,w=-1和rho_Lambda在观察到的棒球场,但不舒服的高。高能极限预言n_s ~ 0.96,dn_s/dlnk ~-0.0006,r ~ 0.15,n_t ~-0.02,与观测数据一致,与永恒的φ ^2暴胀没有区别。低能极限预测了5个参数,但更倾向于更大的Q和更红的n_s。我们讨论了冷却问题,光滑性问题和坑洼悖论,严重限制了可行的模型和措施类。我们的发现预示着未来的CMB极化实验将探测到暴胀引力波信号,可以说最有动机的单场模型有利于探测水平r ~ 0.03。(节录)
2005-03-11 astro-ph gr-qc hep-th
Energy-Momentum Tensor of Field Fluctuations in Massive Chaotic Inflation
研究了刚性时空中含质量项的混沌暴胀慢翻转区暴胀子涨落的重整化能量动量张量。我们使用绝热减法的维数正则化,并引入一种新的解析近似的暴胀子波动,这是有效的慢翻转制度。利用这种近似,我们找到了一个尺度不变的谱的暴胀子波动在一个刚性的时空,我们证实了这一结果的数值方法。由此产生的重整化EMT是协变守恒的,并同意Allen-Folacci的结果在德西特极限,当扩展是完全线性指数的时间。我们分析表明暴胀子涨落的EMT张量最初随时间增长,但饱和到值H^2 H(0)^2,其中H是哈勃参数,H(0)是暴胀开始时的值。这个结果也意味着在这个混沌暴胀模型中光标量场(质量小于或等于暴胀子质量)的量子产生取决于暴胀的持续时间,并且大于从de Sitter结果外推的通常结果。
2001-11-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Chaos, Fractals and Inflation
为了揭示宇宙的本质行为,早期宇宙学的研究常常将复杂系统简化为简单的可积系统。通货膨胀模型就是这种类型,因为它们关注具有相应简单动态的简单标量场情景。然而,我们可以确信,宇宙充满了许多相互作用的场,暴胀子只是其中之一。正如我们所描述的,这些相互作用的非线性性质可能导致宇宙复杂、混乱的演化。在这里,我们说明如何混沌效应,甚至可以出现在基本的模型,如均匀,各向同性的宇宙与两个标量场。我们发现膨胀的宇宙在初始条件的空间中充当吸引子。这些宇宙在其早期演化中表现出混沌的瞬变。吸引域的分形边界反映了混沌的特征。更广泛的影响可能会在再加热过程中以及宇宙背景辐射的性质中感受到。
1996-04-22 astro-ph gr-qc hep-th
Chaotic Dynamics and Two-Field Inflation
我们证明了在现实的两个领域的通货膨胀模型的混沌的存在。混沌运动发生在暴胀结束后,此时场可以自由振荡,它们的运动只受到宇宙膨胀的轻微阻尼。然后,我们调查是否存在的混沌影响的预测的两个领域的模型,并表明,混沌增强生产的拓扑缺陷,并呈现宇宙的增长率敏感地依赖于“初始”的振荡时代开始时的条件。
1997-12-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Recent Progress in Inflationary Cosmology
我们讨论暴胀范式的两个重要修正。直到最近,我们才相信暴胀会自动导致宇宙的平坦性,Ω = 1。我们还认为大统一理论中的后暴胀相变只有在热化之后才可能发生,这使得大统一理论中的重子生成和暴胀后的超重拓扑缺陷很难发生.我们将描述一个非常简单的混沌暴胀,它将宇宙分成无限多个开放的宇宙,所有可能的Ω值从1到0。我们还将证明,在许多暴胀模型中,再加热过程中产生的标量场和矢量场的量子涨落比它们在热平衡状态下的涨落大得多。这导致了一种新型的宇宙学相变,这可能导致一个有效的大统一理论重子生成,在丰富的生产拓扑缺陷和在第二阶段的通货膨胀后再加热。
1996-01-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Natural Chaotic Inflation in Supergravity
我们提出了一个超引力下的混沌暴胀模型。在该模型中,Kähler势具有类似Nambu-Goldstone的手征多重态的位移对称性,这确保了在普朗克尺度之外的暴胀子势的平坦性。通过在超势中引入一个小的对称性破缺项,我们证明了混沌暴胀的自然发生。这可能为超引力框架下的暴胀宇宙建模开辟一个新的分支。
2000-09-28 astro-ph hep-ph
Chaotic Inflation with Time-Variable Space Dimensions
假设宇宙的空间维数不是常数,而是在膨胀过程中逐渐减小,我们研究了具有$m^2ϕ^2/2$势的混沌暴胀。我们的研究是基于一个模型宇宙与可变的空间维度。我们在慢卷近似中写下场方程,并通过假设空间维度的数量随着宇宙的膨胀而不断减少来定义慢卷参数。空间维度的动力学性质使暴胀子场的初始值和最终值向更大的值移动。我们得到了普朗克长度下空间维数的上限。这一结果与前人关于变维模型宇宙中牛顿引力常量的有效时间变化的结果一致。
2001-12-07 astro-ph gr-qc
Chaotic hybrid new inflation in supergravity with a running spectral index
我们提出了一个超引力下的暴胀模型,在这个模型中,混沌暴胀和混合暴胀相继发生,然后是新的暴胀。在混合暴胀过程中,绝热波动与运行的光谱指数与$\ns >1$在大尺度上和$\ns <1$在较小的尺度上产生,作为第一年威尔金森微波各向异性探测器的最新结果的青睐。在混合暴胀过程中,新暴胀的初始条件也是动态设定的,其持续时间和密度涨落幅度取适当值,有助于早期恒星形成实现早期再电离。
2003-11-07 astro-ph hep-ph
Chaotic inflation with a scalar field in non-classical states
研究了平坦Robertson-Walker时空中由实的、大质量的、均匀的最小耦合标量场驱动的混沌暴胀。重力的半经典极限被认为是,而标量场处理量子力学的不变量的技术,为了也调查系统的动力学为非经典状态的后者。暴胀阶段被发现是可能的一个大集合的初始量子态,显然包括相干的。与场的平均值消失相关的状态(例如真空和热)也可以导致暴胀,但是对于这样的状态,由于暴胀期间高阶修正的重要性,我们无法做出明确的预测。对上述耦合系统的结果进行了描述,并对它们的修正进行了微扰评价。
1998-09-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Scale-invariant Perturbations from Chaotic Inflation
在暴胀子场驱动混沌暴胀与二次潜力的真空涨落给出了一个红色的原始密度扰动谱,n=0.97。然而,在O(N)对称二次势中的角涨落具有非常接近标度不变的谱,n=0.9998。我们调查的可能性,这些等曲率场扰动可能会给暴胀后的原始密度扰动的主要贡献。
2005-12-07 astro-ph hep-ph
N=1 Supergravity Chaotic Inflation in the Braneworld Scenario
在膜世界的背景下,我们研究了N=1的超引力混沌暴胀模型。结果表明,成功的通货膨胀和再加热符合唯象约束,可以实现通过新的条款产生的弗里德曼方程膜物理。有趣的是,该模型满足观测界与次普朗克场值,这意味着膜上的混沌暴胀是免费的,从众所周知的困难与高阶不可重整化项的存在超势。第五维的质量尺度,$M_5 \gsim 1.3 \times 10^{-6} M_P$的约束,从再加热温度高于电弱相变的温度的要求。
2001-11-14 astro-ph
5-Dimensional Assisted Inflation and the Remedy of the Fine-Tuning Problem
我们的想法,协助通货膨胀的情况下,幂律的潜力,并证明了同时解决两个主要问题,困扰混沌通货膨胀。在5维标量场理论的框架中实现相同的想法,导致了一个无微调的混沌膨胀模型。
1999-09-28 astro-ph gr-qc hep-ph
New inflation in supergravity with a chaotic initial condition
我们提出了一个自洽的新的超引力暴胀的情况。混沌暴胀首先发生在普朗克尺度附近,这解决了寿命问题,即为什么宇宙可以在普朗克时间之外存在,并且也为新的暴胀提供了足够的初始条件。然后,新的暴胀持续足够长的时间来产生大尺度结构的原始波动,其通常具有倾斜的光谱,光谱指数为$n_{s} < 1$。暴胀子的连续衰变导致再加热温度足够低,以避免引力子质量范围内的引力子过量产生。
2001-01-10 astro-ph hep-ph
Chaotic inflation, radiative corrections and precision cosmology
我们使用混沌(φ ^2和φ ^4)暴胀来说明辐射修正在暴胀阶段所起的重要作用。特别是,φ的汤川相互作用导致了形式为-kappa φ ^4 ln(phi/mu)的修正,其中kappa>0,mu是重整化标度。例如,具有辐射修正的φ ^4混沌暴胀看起来与最近的WMAP(5年)分析相一致,这与树水平的情况形成了鲜明的对比。我们得到了95%置信限2.4x10^-14<~kappa<~5.7x10^-14,0.931<~n_s<~0.958和0.038<~r<~0.205,其中n_s和r分别表示标量谱指数和标量与张量之比。φ ^2暴胀的极限为kappa<~7.7x10^-15,0.929<~n_s<~0.966,0.023<~r<~0.135。下一轮的精确度实验应该能对真实的混沌膨胀φ ^2和φ ^4进行更严格的测试。
2008-09-05 astro-ph hep-ph
Chaotic dynamics in preheating after inflation
我们研究了暴胀后预热中的混沌动力学,其中暴胀子$ϕ$通过相互作用$(1/2)g^2ϕ^2χ^2$耦合到另一个标量场$χ$。我们首先估计的准均匀场$χ$的大小在开始重新加热的大场暴胀子潜力$V(ϕ)=V_0ϕ^n$通过评估的幅度的$χ$波动的尺度大于哈勃半径在膨胀结束。在预热期间,场$χ$的参数激发可以引起两个动态标量场之间的混沌。对于四次势($n=4$,$V_0=λ/4$),$g^2/λ<{\cal O}(10)$的混沌实际上发生在线性区域,在此之前,所产生的粒子的反反应变得重要。这种分析得到了几种不同的混沌存在标准的支持。对于二次势($n=2$)的混沌的签名是没有发现的时候,在反反应开始工作,类似的情况下,四次势与$g^2/λ\gg 1$。
2005-12-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Chaotic Inflation with Variable Space Dimensions
假设宇宙的空间维数不是常数,而是在膨胀过程中逐渐减小,我们研究了具有$m^2 ϕ^2/2$势的混沌暴胀。我们写下来的慢卷近似的场方程和定义慢卷参数假设的空间维度是一个动力学参数。空间维度的动力学特征使暴胀子场的初始值和最终值向更大的值移动,产生延迟混沌暴胀。我们得到了普朗克长度下空间维数的上限。这一结果与前人关于变维模型宇宙中牛顿引力常量的有效时间变化的结果一致。我们提出了一些宇宙学的后果,并计算可观测的数量,包括光谱指数,它们的尺度依赖性,和质量的暴胀场。
2000-12-13 astro-ph
Natural Chaotic Inflation in Supergravity and Leptogenesis
本文在超引力理论框架下对最近提出的一个混沌暴胀模型进行了全面的研究。在这个模型中,Kähler势的形式由一种对称性决定,即类似Nambu-Goldstone的位移对称性,它保证了暴胀子场的势中不存在指数因子。虽然我们需要引入小参数,但对称性也证明了参数的小。也就是说,小参数的零极限恢复对称性,这在特胡夫特意义上是自然的。本文还讨论了在这个混沌暴胀模型中通过暴胀子衰变实现的稀薄创生现象。我们发现,轻子不对称性足以解释目前的重子数密度产生低的再加热温度,避免了引力子的过度生产。
2001-04-06 astro-ph hep-ph
No One Loop Back_Reaction In Chaotic Inflation
利用不变算符研究了混沌暴胀过程中标量扰动的量子引力反作用。我们的运营商是逆协变d 'Alembertian表示为局部值的函数的暴胀。在慢滚近似中,这个观测值给出了任意均匀和各向同性几何的$-1/(2 H^2)$,因此即使时空不是完全均匀和各向同性的,它也是测量局部膨胀率的好候选者。采用慢滚和长波长近似,在初始值表面的标量产生和湮灭算子中引入了二次修正。结果是,在获得其期望值之前,所有可能产生显着长期反作用的项都从运算符中取消。虽然它是不相关的,目前的研究,我们也开发了一个形式主义使用随机样本来研究反反应。
2001-09-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Observational constraints on braneworld chaotic inflation
我们研究了Randall-Sundrum II型膜世界中混沌膨胀模型的观测约束。如果暴胀发生在高能区域,那么由二次势产生的微扰比标准宇宙学中的微扰更远离标度不变性,在四次势的情况下或多或少保持不变,而对于更大指数的势,趋势则相反。我们测试这些预测对数据汇编,包括微波各向异性和2dF星系功率谱的WMAP测量。虽然在标准宇宙学中,四次势处于数据允许的边界,并且排除了所有更高的幂,但我们发现,在膜世界膨胀的高能区域,即使是二次势也处于强大的观测压力之下。我们还调查了中间制度的膜张力是可比的暴胀的能量尺度,从标度不变性的偏差被证明是更大的。
2003-08-13 astro-ph
MCMC analysis of WMAP3 and SDSS data points to broken symmetry inflaton potentials and provides a lower bound on the tensor to scalar ratio
我们用单场慢卷新暴胀模型和混沌暴胀模型对现有的CMB和LSS数据(包括三年的WMAP数据)进行了MCMC(Monte Carlo Markov Chains)分析。我们在Ginsburg-Landau精神下把暴胀作为一种有效场论,在暴胀子场φ中采用四次三项式势,导出了显式公式,并详细研究了绝热涨落的谱指数ns、张量涨落与标量涨落之比r和运行指数dn_s/dln k。在MCMC分析中,我们使用这些解析公式作为对n_s和r的硬约束,在这一关键方面,我们的分析不同于以往文献中涉及WMAP 3数据的MCMC研究。我们的结果如下:(1)数据强烈地表明,无论是新暴胀还是混沌暴胀,暴胀子势的φ-> -φ对称性都发生了破缺(无论是自发破缺还是显式破缺)。(ii)三项式新通货膨胀自然满足这一要求,并提供了一个很好的拟合数据。(iii)三项式混沌暴胀在参数空间的一个非常狭窄的角落里产生最佳拟合。(iv)在95%CL条件下,几乎可以排除混沌对称三项势,在三项混沌暴胀中,MCMC趋向于参数空间边界上的一个势,它类似于一个新暴胀的自发对称破缺势。(v)上述结果和进一步的物理分析使我们得出结论,新的通货膨胀给出了最好的数据描述。(vi)我们发现在新的三项暴胀势r > 0.016(95%CL)和r > 0.049(68%CL)内,r有一个下界。(vii)较好的新的膨胀三项式势是一个双势阱,偶函数场产生的最可几值…
2008-01-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Spectrum of density fluctuations in Brans-Dicke chaotic inflation
在Brans-Dicke理论的背景下,永恒的暴胀被描述为这样一种方式,即暴胀子场的演化由宇宙不同区域的普朗克质量值决定。普朗克质量由布朗-迪克场的值给出,它与拉格朗日量中的标量曲率耦合。我们首先计算的联合概率分布的暴胀和Brans-Dicke领域,为了计算3-体积比的均匀区域与任意值的领域仍然进行通货膨胀热化区域。从这些体积比中,我们可以提取出一个典型的观测者在给定势能下测量到的场值的信息,特别是在暴胀结束时普朗克质量的典型值。在本文中,我们调查的体积比使用正则化程序建议的Vilenkin,并将结果应用到幂律和双阱势。密度波动的频谱计算为通用的潜力,我们讨论的可能性,可以告诉我们,我们的区域的宇宙是典型的或不典型的取决于非常一般的界限上的Brans-迪克场的演变的各种情况。
1996-06-04 astro-ph gr-qc
Domain Wall Problem of Axion and Isocurvature Fluctuations in Chaotic Inflation Models
研究了混沌暴胀模型中轴子的畴壁问题。我们表明,如果Peccei-Quinn标量具有平坦的潜力,其打破$F_{a}$是大于$\sim 10^{15}$ GeV的磁畴壁的生产不会发生。我们发现对于如此高的$F_{a}$,会产生过大的等曲率波动。为了使这些等曲率起伏与宇宙大尺度结构的观测结果相一致,自耦合常数$g$和佩切-奎因标量的破缺尺度应该分别为$g \simeq (1-2.8)\times 10^{-13}$和$F_{a} \simeq (0.6-1.5)\times 10^{15}$ GeV。特别是自耦合常数的值几乎与混沌暴胀所需的值相同,这强烈表明Peccei-Quinn标量本身就是暴胀子。
1997-09-01 astro-ph hep-ph
Complete constraints on a nonminimally coupled chaotic inflationary scenario from the cosmic microwave background
本文给出了Fakir和Unruh(FU)提出的具有非最小耦合暴胀子场的混沌暴胀模型在宇宙微波背景辐射(CMBR)观测中的完整约束条件。我们的约束是完整的,在这个意义上,我们调查的标量密度扰动和张量引力波在约旦框架,以及在爱因斯坦框架。这使得约束非常强,没有任何模糊性,由于帧的选择。我们发现,FU方案产生微小的张量贡献的CMBR相对于混沌模型在最小耦合理论,尽管其标量扰动的谱指数略有倾斜。这意味着,如果即将到来的卫星任务检测到任何张量对CMBR的贡献,则FU方案将被排除。相反,如果没有张量性质的检测,尽管倾斜的频谱,一个最小的混乱的情况将很难解释和FU的情况将得到支持。
1999-01-11 astro-ph
On the Realization of Assisted Inflation
我们认为成功实施所谓的辅助通货膨胀的必要条件。我们将辅助暴胀的适用性推广到指数势之外,包括标准的混沌(λ <$^4或m^2 <$^2)模型。我们还证明,在一个纯粹的4维理论,除非辅助部门实际上是解耦的,辅助部门的额外领域实际上阻碍通货膨胀。作为辅助扇区的一个具体例子,我们考虑一个5维KK模型,其额外维度可能比逆普朗克尺度稍大或大得多。在这种情况下,辅助扇区(来自KK紧化)消除了对微调四次耦合的需要,以驱动混沌暴胀。这是具有一个或多个“大”额外维度的模型的一般结果。
1999-03-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on Chaotic Inflation from the COBE DMR results
我们探讨了各种形式的有效潜力在通货膨胀的基础上,在宇宙微波背景温度和COBE DMR结果的通货膨胀产生的波动之间的统计比较的约束。利用混沌暴胀模型中有效势的简单解析形式,得到了对COBE 53 A +B × 90 A +B角关联函数的拟合.毫不奇怪,这些拟合针对几乎无标度的波动功率谱进行了优化。然而,根据拟合的卡方分布,对于V(phi)= lambda phi^n有效势,我们可以分别在1 sigma和2 sigma置信水平下设置n le 1.2和n le 7的上限。类似地,多项式有效势的参数的新限制可以在1 sigma和2 sigma置信水平下确定。然而,最严格的限制是有效势的整体大小。
1993-09-13 astro-ph hep-ph
Chaotic inflation and a radiatively generated intermediate scale in the supersymmetric standard model
我们考虑了最小超对称标准模型的唯象扩展,它包含了混沌暴胀和辐射产生的中间质量尺度。最初,一段混沌暴胀是由与右手电子中微子相关的四次势驱动的。超对称性将暴胀势的四次耦合与电子马约拉纳中微子汤川耦合($h_1$)联系起来。微波背景温度的各向异性决定了这种耦合是$h_1\simeq 10^{-7}$,这是类似的电子狄拉克汤川耦合的幅度。当宇宙冷却到$T\lesssim 10^3$ GeV的温度时,在中间尺度$\simeq 10^{12}$ GeV下,辐射修正破坏了U $(1)$ Peccei-Quinn(PQ)对称性。这导致了一个不可见的轴子,一个弱标度$μ$项和一个电子马约拉纳中微子质量$M_{N_1}\simeq 10^5$ GeV。第二个暴胀期也可以通过平方向场发生。在这种情况下,宇宙可以被重新加热到$T_{RH}\simeq 10^6$ GeV的温度,而不会恢复PQ对称性。重子生成将通过非平衡中微子衰变发生。
1995-07-07 astro-ph hep-ph
Generalized Chaotic Inflation
我们在非平衡场动力学的框架下研究了高激发量子态演化驱动的暴胀。用解析和数值方法研究了这些量子态和标度因子的自洽演化。结果表明,这些量子态的时间演化导致两个连续阶段的通货膨胀的条件下,是量子模拟的慢卷。在第一阶段期间的标度因子的演化具有量子态的特征的新特征。在这个初始阶段,高激发带中的量子涨落建立了一个有效的均匀凝聚体,由于大量的量子,它具有非微扰的大振幅。暴胀的第二阶段类似于通常的经典混沌场景,但由这种有效凝聚驱动。在第一阶段,激发的量子模已经是超视界的,并且不影响标量微扰的功率谱。因此,这种新的方案提供了一个领域的理论理由驱动的经典均匀标量场的大振幅的混沌场景。
2002-05-14 astro-ph hep-ph
Constraints on the chaotic inflationary scenario with a nonminimally coupled "inflaton" field from the cosmic microwave background radiation anisotropy
我们研究了利用观测到的CMBR各向异性来限制Fakir和Unruh所考虑的具有“大”非最小耦合暴胀子(“phi”)场的混沌暴胀情形的可能性。计算了暴胀期产生的长波引力波对CMBR各向异性四极矩的贡献。我们得到了约束条件λ/(xi ^2)= 1.8 × 10^(-8)/psi_i,其中λ是自耦合,xi是非最小耦合常数,psi_i是psi = 8 piG(phi^2)的初始值.结合前面得到的λ/(xi^2)= dT/T = 1.1 X 10^(-5)的2.1次方根的约束,我们得出初始值必须是psi_i = 1.6 X 10 ^3。如果自耦合的合理值为10^(-2)阶,则xi = 10 ^4,phi_i = 10^(-1)乘以普朗克质量。
1997-11-27 astro-ph
Double Inflation in Supergravity and Primordial Black Holes Formation
在这次演讲中,我们提出了超引力中的自然双暴胀模型。混沌暴胀首先是由于南武-戈德斯通式的移位对称性而发生的。在混沌暴胀过程中,第二次暴胀(新暴胀)的初始值被设定,由于Kähler势中的小线性项,该初始值足够远离势的局部最大值。那么,在这两次暴胀期间,都可能产生当前视界尺度内的原始波动。混沌暴胀产生了导致宇宙微波背景辐射和大尺度结构各向异性的原始涨落,而新暴胀产生了较小尺度的涨落。由于新暴胀的奇特性质,它们可以变得像$10^{-1}$ - $10^{-2}$那么大,这可能导致原生黑洞的形成。
2002-01-25 astro-ph hep-ph
Chaotic Inflation based on an Abelian D-flat Direction
我们研究了由于额外的$U(1)$的D-平坦方向引起的暴胀。这个方案是一个混合的右手sneutrino暴胀方案和规范非单线态暴胀方案。暴胀子是一种非单重态规范场,它通过一个额外的$U(1)$ D-平坦方向自发地诱导出一个右手中微子质量。这个右手中微子质量可以解释太阳中微子问题。右手中微子相干振荡衰变产生的再加热温度足够高,使得基于轻子数不对称性的重子生成理论可以应用。并讨论了真实感模型的建立。
1995-04-26 astro-ph hep-ph
Density Fluctuations and Primordial Black Hole Formation in Natural Double Inflation in Supergravity
我们研究了最近提出的超引力自然双暴胀模型。混沌暴胀首先是由于南武-戈德斯通式的移位对称性而发生的。在混沌暴胀过程中,第二次暴胀(新暴胀)的初始值被设定,由于Kähler势中的小线性项,该初始值足够远离势的局部最大值。那么,在这两次暴胀期间,都可能产生当前视界尺度内的原始波动。混沌暴胀产生了导致宇宙微波背景辐射和大尺度结构各向异性的原始涨落,而新暴胀产生了较小尺度的涨落。由于新暴胀的奇特性质,它们可以变得像$10^{-1}$ - $10^{-2}$那么大,这可能导致原生黑洞的形成。
2001-07-13 astro-ph hep-ph
Chaotic reheating
讨论了两个相互作用的标量场在暴胀后再加热过程中的参量共振结构。结果表明,在耦合常数不太大的情况下,由于暴胀过程中的随机增长,第二个初始次优势标量场的准均匀部分不可忽略。这一事实对再加热阶段有很强的影响:背景场的动力学在暴胀后变得混乱--它由随后的混乱和规则时代组成,在量子再加热问题中出现了非均匀扰动的快子不稳定性。这种不稳定性可能对标准再加热方案造成问题。为了避免这种情况,耦合常数应该足够小,或者非常大。
2002-04-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Isocurvature and Adiabatic Fluctuations of Axion in Chaotic Inflation Models and Large Scale Structure
在混沌暴胀模型中,轴子场的量子涨落导致畴壁的过度产生和过大的等曲率涨落,这与宇宙微波背景各向异性的观测结果不一致。这些问题的解决,假设一个非常平坦的潜在的Peccei-Quinn标量。作为最简单的可能性,我们考虑一个模型的Peccei-Quinn标量本身是一个暴胀子,并表明等曲率波动可以与绝热的。我们研究了绝热和等曲率涨落同时存在的情况下的宇宙学意义,发现物质谱的振幅比纯绝热情况下的振幅小。这导致相对较高的偏倚参数($b \simeq 2$),这是当前观察所支持的。
1995-12-20 astro-ph hep-ph
Natural Double Inflation in Supergravity
我们提出了一个超引力下的自然双暴胀模型。在这个模型中,混沌暴胀首先发生凭借南武-戈德斯通一样的移位对称性,这保证了指数因子的情况下,在潜在的暴胀场。在混沌膨胀期间,设置第二膨胀(新膨胀)的初始值。在这个模型中,由于Kähler势中暴胀子的线性项很小,新暴胀的初值可以充分远离新暴胀势的局部最大值。因此,当前视界尺度下的原初涨落可以归因于两种暴胀,即第一种混沌暴胀在大宇宙尺度上产生原初涨落,而第二种新暴胀在小宇宙尺度上产生原初涨落。暴胀子的连续衰变导致了新的暴胀,导致了足够低的再加热温度,以避免在引力子质量的大范围内产生过剩的引力子。
2001-07-10 astro-ph hep-ph