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用跨越 29 个数量级频率的引力波约束轴子暴胀

宇宙学与河外天体物理 2025-08-20 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

我们证明,轴子暴胀后高效规范场暴胀前加热产生的引力波通常会显著贡献于相对论自由度有效数 NeffN_\mathrm{eff}。我们表明,利用现有的 Planck 界限,来自暴胀前加热的引力波已经对暴胀子与阿贝尔规范场可能的轴耦合施加了最强约束。我们证明,无论暴胀势如何,规范场暴胀前加热都能完全再热宇宙。进一步,我们量化了不同模型间引力波产生效率的变化,并表明其与张标比相关。特别地,当与对张标比将被下一代宇宙微波背景实验探测到的模型(r103r\gtrsim 10^{-3})的约束结合时,来自 NeffN_\mathrm{eff} 的约束将探测或排除规范场暴胀前加热高效所对应的整个耦合区间。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.12843,
  title  = {Constraining axion inflation with gravitational waves across 29 decades in frequency},
  author = {Peter Adshead and John T. Giblin and Mauro Pieroni and Zachary J. Weiner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.12843},
  year   = {2025}
}

备注

v2: 6 pages, 2 figures; matches published version