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含热力学耗散的宇宙学混合波动

天体物理学 2009-11-10 v1

摘要

我们探讨包含热力学耗散的原始标量扰动。在该模型中,辐射成分(热力学浴)持续存在,密度扰动源于热力学。生成的扰动为混合型,即包含两部分:adiabatic扰动和isocurvature扰动。我们计算了在辐射阶段开始时,adiabatic扰动与isocurvature扰动之间的比例功率(SS)和相关系数(cosΔ\cos\Delta)。由于adiabatic/isocurvature扰动的分解在超大尺度上具有尺度依赖性,当有显著的非均匀能量在无辐射场和热力学浴之间交换时,我们仔细进行了扰动的正确分解。我们发现,即使考虑到辐射成分的扰动与无辐射场的扰动不相关,adiabatic扰动与isocurvature扰动仍然是相关的。我们还表明,SScosΔ\cos\Delta主要取决于耗散系数Γ\Gamma与哈勃参数HH的比值。对于Γ/H>0.2\Gamma/H>0.2的强耗散情形,相关系数为正(cosΔ>0\cos\Delta > 0),而对于Γ/H<0.2\Gamma/H<0.2的弱耗散情形,相关系数为负。此外,本模型中的SScosΔ\cos\Delta彼此并非独立。所预测的SScosΔ\cos\Delta之间的关系与WMAP观测结果一致。也讨论了其他可检验的预测。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0310856,
  title  = {Correlated Hybrid Fluctuations from Inflation with Thermal Dissipation},
  author = {Wolung Lee and Li-Zhi Fang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0310856},
  year   = {2009}
}

备注

18 pages using revtex4, accepted for publication in PRD