多场轴子-膨胀子宇宙学对 CMB 的影响

轴子-膨胀子模型是最简单的含两阶导数相互作用的标量-张量理论之一，这些相互作用在低能下自然地与广义相对论的两阶导数相互作用竞争。这类模型作为弦理论紧化产生的低能场，具有良好的理论动机。我们总结了这些动机并计算了其宇宙学演化，其中膨胀子充当暗能量，其演化为动态演化粒子质量提供了框架。导数轴子-膨胀子耦合在这些宇宙学的成功中起着重要作用。我们推导了用于研究其对 CMB 各向异性、物质谱和结构增长影响的涨落方程。我们使用修正的 Boltzmann 代码详细研究了四种基准参数选择，包括标准 Yoga 模型，并确定了能够产生可行宇宙学的耦合，包括一些具有惊人大的物质-标量相互作用的耦合。轴子在大多数我们考虑的宇宙学中势能可忽略不计，但我们还检验了一个简化模型，其中轴子势能起作用，使用了由现象学筛选考虑所启发的轴子-物质耦合。我们发现这些选择同样可以导致可行的宇宙学。