Loading...

Cosmic Inflation with Serrated Effective Potentials and Primordial Black Holes

Hejazi, Mohammad Amin | 2021

403 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 54611 (04)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Physics
  6. Advisor(s): Abolhasani, Ali Akbar
  7. Abstract:
  8. A variety of early universe models predict the formation of primordial black holes. Primordial black holes can be a candidate for a fraction or total dark matter in the universe. Moreover, mergers of these black holes can produce gravitational waves. After re-entering the horizon, having a sufficiently large amplitude, the initial fluctuations of cosmic matter can collapse to primordial black holes. This thesis studies an inflationary potential that can amplify the power spectrum of curvature perturbations up to several orders of magnitude via imposing some features on the potential. This power amplification on small scales can lead to the formation of primordial black holes. For simplicity, we first focus on models of inflation with a periodic feature in the effective potential. We use Floquet’s theorem to study the growth exponent of the perturbations in semi-analytical and numerical methods. Finally, we obtain an approximate effective Floquet exponent for inflation models with stochastic features.
  9. Keywords:
  10. Cosmology ; Early Universe ; Primordial Black Holes ; Cosmological Perturbations ; Dark Matter

 Digital Object List

 Bookmark

  • فهرست مطالب
  • فهرست جداول
  • فهرست تصاویر
  • مقدمه‌ای بر کیهان‌شناسی
    • معرفی مختصر
    • اصول کیهان‌شناسی و متریک FRW
    • ویژگی‌های متریک FRW
    • انتقال به سرخ کیهانی
    • معادله‌ی پیوستگی و معادلات فریدمان
    • سرگذشت کیهان
  • تورم و نظریه‌ی اختلالات کیهانی
    • شرایط مرزی و مسائل کیهانشناختی
      • مسئله‌ی تخت بودن
      • مسئله‌ی افق
    • دوره‌ی تورمی
      • ویژگی‌های یک میدان تورمی
      • شرایط غلتش آهسته
    • مروری بر نظریه‌ی اختلالات کیهانی
      • دینامیک اختلالات خطی
      • آزادی انتخاب پیمانه
    • تورم و مبدأ افت‌وخیزهای کیهانی
  • تقویت افت‌وخیز‌های اولیه
    • قید‌های طیف توان اختلالات انحنا
    • چرا تقویت طیف توان اهمیت دارد؟
    • سازوکار تقویت طیف توان
      • فیزیک تقویت طیف توان
      • فاز فوق غلتش آهسته یا USR
      • قرار دادن یک نقطه‌ی عطف در مسیر پتانسیل
      • حل تحلیلی مقدار تقویت طیف توان ناشی از یک پله
  • پرش‌های چندگانه در پتانسیل و پتانسیل‌های دندانه‌دار
    • پرش‌های تناوبی، حالتی خاص از یک پتانسیل دندانه‌دار
      • مرور اثرات پرشی واحد در پتانسیل تورمی
      • اثرات وجود چند پرش متناوب در پتانسیل
    • بررسی تحول طیف توان برای پرش‌های متناوب
      • بازنگری معادلات
      • روش عددی
      • روش نیمه‌تحلیلی
    • پرش‌های تصادفی و تئوری فلوکه‌ی موثر
  • جمع‌بندی
  • کتاب‌نامه
  • تئوری فلوکه
...see more