Inflation cosmique

vignette |upright=1.5 |Inflation cosmique (en beige), avant seconde. L'inflation cosmique est un modèle cosmologique s'insérant dans le paradigme du Big Bang lors duquel une région de l'Univers comprenant l'Univers observable a connu une phase d'expansion très rapide qui lui aurait permis de grossir d'un facteur considérable : au moins 10 en un temps extrêmement bref, compris entre 10 et 10 secondes après le Big Bang. Ce modèle cosmologique offre une solution à la fois au problème de l'horizon et au problème de la platitude. Cette phase d'expansion, nommée « inflation » en 1979 par son premier théoricien, le physicien américain Alan Guth, se serait produite très tôt dans l'histoire de l'Univers, à l'issue de l'ère de Planck ou peu après, de l'ordre de seconde après le Big Bang. Contexte historique Le concept d'inflation est apparu à la charnière des années 1970/1980. À cette époque, la cosmologie était une discipline encore peu étayée par des données nombreuses et fiabl

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Big Bang

Le Big Bang (« Grand Boum ») est un modèle cosmologique utilisé par les scientifiques pour décrire l'origine et l'évolution de l'Univers. De façon générale, le terme « Big Bang » est associé à toute

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Relativité générale

La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation, c'est-à-dire qu'elle décrit l'influence de la présence de matière, et plus généralement d'énergie, sur le mouvement des astres e

On the strong coupling scale in Higgs G-inflation

Kohei Kamada

Higgs G-inflation is an inflation model that takes advantage of a Galileon-like derivative coupling. It is a non-renormalizable operator and is strongly coupled at high energy scales. Perturbative analysis does not have a predictive power any longer there. In general, when the Lagrangian is expanded around the vacuum, the strong coupling scale is identified as the mass scale that appears in non-renormalizable operators. In inflationary models, however, the identification of the strong coupling scale is subtle, since the structures of the kinetic term as well as the interaction itself can be modified by the background inflationary dynamics. Therefore, the strong coupling scale depends on the background. In this letter, we evaluate the strong coupling scale of the fluctuations around the background in the Higgs G-inflation including the Nambu-Goldstone modes associated with the symmetry breaking. We find that the system is sufficiently weakly coupled when the scales which we now observe exit the horizon during inflation and the observational predictions with the semiclassical treatment are valid. However, we also find that the inflaton field value at which the strong coupling scale and the Hubble scale meet is less than the Planck scale. Therefore, we cannot describe the model from the Planck scale, or the chaotic initial condition. (C) 2015 The Author. Published by Elsevier B.V.

Elsevier2015

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Graceful exit from Higgs G inflation

Kohei Kamada

Higgs G inflation is a Higgs inflation model with a generalized Galileon term added to the standard model Higgs field, which realizes inflation compatible with observations. Recently, it was claimed that the generalized Galileon term induces instabilities during the oscillation phase and that the simplest Higgs G-inflation model inevitably suffers from this problem. In this paper, we extend the original Higgs G-inflation Lagrangian to a more general form, namely introducing a higher-order kinetic term and generalizing the form of the Galileon term, so that the Higgs field can oscillate after inflation without encountering instabilities. Moreover, it accommodates a large region of the n(s)-r plane, most of which is consistent with current observations, leading us to expect the detection of B-mode polarization in the cosmic microwave background in the near future.

Amer Physical Soc2013

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Inflation, LHC and the Higgs boson

After the Higgs boson has been discovered, the Standard Model of particle physics became a confirmed theory, potentially valid up to the Planck scale and allowing to trace the evolution of the Universe from inflationary stage till the present days. We discuss the relation between the results from the LHC and the inflationary cosmology. We given an overview of the Higgs inflation, and its relation to the possible metastability of the electroweak vacuum. A short overview of the bounds on the metastability of the electroweak vacuum in the models with inflation not related to the Higgs boson is presented. © 2015 World Scientific Publishing Company.

World Scientific Publ Co Pte Ltd2015

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PHYS-402: Astrophysics IV : observational cosmology

Cosmology is the study of the structure and evolution of the universe as a whole. This course describes the principal themes of cosmology, as seen from the point of view of observations.

PHYS-427: Relativity and cosmology I

Introduce the students to general relativity and its classical tests.

PHYS-428: Relativity and cosmology II

This course is the basic introduction to modern cosmology. It introduces students to the main concepts and formalism of cosmology, the observational status of Hot Big Bang theory and discusses major physical processes in the early Universe.