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结合 ACT 观测限制非最小耦合二次四次 Hilltop 膨胀模型

宇宙学与河外天体物理 2026-04-02 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

暗能量光谱仪器 (DESI) 联合阿塔卡宇宙望远镜 (ACT) 最新测量数据表明,标量谱指数 nsn_s 大于 Planck 2018 值,这在标准膨胀模型中导致偏差。本研究为解释新数据,我们在爱因斯坦框架和约ordan框架下考虑二次四次 Hilltop 膨胀势 V(ϕ)=V0[1λ(ϕ/Mp)4]2V(\phi) = V_0 [1 - \lambda (\phi/M_p)^4]^2。在约ordan框架中,我们引入耦合项 ξϕ2R\xi \phi^2 R,并计算弱耦合和强耦合 regime 下的缓慢滚动参数、标量谱指数和张量-标量比的解析表达式。在弱耦合极限 (ξ1\xi \ll 1) 中,扰动修正略微增加 nsn_s 并抑制 rr,对于代表参数 λ=103,ξ=103,N=117\lambda = 10^{-3}, \xi = 10^{-3}, {\cal N} = 117,得到 ns0.9743n_s \simeq 0.9743r7.8×105r \sim 7.8 \times 10^{-5},与联合 Planck--ACT--DESI (P-ACT-LB) 约束一致。另一方面,在强耦合 (ξ1\xi \gg 1) 时, conformal 重缩放提供指数平坦势台阶,允许我们对于 N=6570{\cal N} = 65{-}70 计算 ns0.9743n_s \approx 0.9743r5×104r \lesssim 5 \times 10^{-4},与 ACT 和 BK18 约束一致。膨胀的能量尺度 V01/4103102MpV_0^{1/4} \sim 10^{-3}{-}10^{-2} M_p 仍与高尺度膨胀情景兼容。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.17216,
  title  = {Constraining non-minimally coupled squared-Quartic Hilltop Inflation in light of ACT observations},
  author = {Jureeporn Yuennan and Farruh Atamurotov and Phongpichit Channuie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.17216},
  year   = {2026}
}

备注

v1: 18 pages, 3 figures