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Higgs inflation via a metastable standard model potential, generalised renormalisation frame prescriptions and predictions for primordial gravitational waves
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics ( IF 5.3 ) Pub Date : 2024-10-30 , DOI: 10.1088/1475-7516/2024/10/096 J. McDonald
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics ( IF 5.3 ) Pub Date : 2024-10-30 , DOI: 10.1088/1475-7516/2024/10/096 J. McDonald
Higgs Inflation via a metastable Standard Model Higgs Potential is possible if the effective Planck mass in the Jordan frame increases after inflation ends. Here we consider the predictions of this model independently of the dynamics responsible for the Planck mass transition. The classical predictions are the same as for conventional Higgs Inflation. The quantum corrections are dependent upon the conformal frame in which the effective potential is calculated. We generalise beyond the usual Prescription I and II renormalisation frame choices to include intermediate frames characterised by a parameter α . We find that the model predicts a well-defined correlation between the values of the scalar spectral index ns
and tensor-to-scalar ratio r . For values of ns
varying between the 2-σ Planck observational limits, we find that r varies between 0.002 and 0.005 as ns
increases, compared to the classical prediction of 0.003. Therefore significantly larger or smaller values of r are possible, which are correlated with larger or smaller values of ns
. In addition, the model can be compatible with the larger values of ns
predicted by Early Dark Energy solutions to the Hubble tension, with correspondingly larger values of r . The model can be tested via the detection of primordial gravitational waves by the next generation of CMB polarisation experiments.
中文翻译:
通过亚稳态标准模型电位、广义重整化框架处方和原始引力波预测的 Higgs 膨胀
如果 Jordan 框架中的有效普朗克质量在膨胀结束后增加,则通过亚稳态标准模型进行希格斯势的膨胀是可能的。在这里,我们考虑该模型的预测独立于负责普朗克质量转变的动力学。经典预测与传统的希格斯通货膨胀相同。量子校正取决于计算有效电位的共形框架。我们超越了通常的处方 I 和 II 重整化帧选择,包括以参数 α 为特征的中间帧。我们发现,该模型预测了标量光谱指数 ns 和张量-标量比 r 之间的明确相关性。对于在 2-σ 普朗克观测限之间变化的 ns 值,我们发现 r 随着 ns 的增加在 0.002 和 0.005 之间变化,而经典预测为 0.003。因此,r 的值可能明显更大或更小,这与 ns 的更大或更小的值相关。此外,该模型可以与早期暗能量解对哈勃张力预测的较大 ns 值兼容,相应地具有更大的 r 值。该模型可以通过下一代 CMB 极化实验对原始引力波的检测来测试。
更新日期:2024-10-30
中文翻译:
通过亚稳态标准模型电位、广义重整化框架处方和原始引力波预测的 Higgs 膨胀
如果 Jordan 框架中的有效普朗克质量在膨胀结束后增加,则通过亚稳态标准模型进行希格斯势的膨胀是可能的。在这里,我们考虑该模型的预测独立于负责普朗克质量转变的动力学。经典预测与传统的希格斯通货膨胀相同。量子校正取决于计算有效电位的共形框架。我们超越了通常的处方 I 和 II 重整化帧选择,包括以参数 α 为特征的中间帧。我们发现,该模型预测了标量光谱指数 ns 和张量-标量比 r 之间的明确相关性。对于在 2-σ 普朗克观测限之间变化的 ns 值,我们发现 r 随着 ns 的增加在 0.002 和 0.005 之间变化,而经典预测为 0.003。因此,r 的值可能明显更大或更小,这与 ns 的更大或更小的值相关。此外,该模型可以与早期暗能量解对哈勃张力预测的较大 ns 值兼容,相应地具有更大的 r 值。该模型可以通过下一代 CMB 极化实验对原始引力波的检测来测试。