宇宙学粒子产生与 CMB 上的成对热点
高能物理 - 唯象学
2021-12-08 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
质量远大于暴胀 Hubble 尺度 的重粒子，可通过其与暴胀子的耦合在暴胀期间被非绝热成对产生。若此类耦合为重粒子给出随时间变化的质量，则在其产生之后，重粒子会以随时间变化且尺度非不变的方式修改其位置附近的曲率扰动。这导致曲率扰动的非平凡空间轮廓在超视界尺度上被保留，并最终在 CMB 上产生局域热斑或冷斑。我们通过研究重标量的暴胀产生来探究此现象，并考虑亚视界演化推导了 CMB 上斑点的终态温度轮廓，特别关注出现成对热点(PHS)的参数空间。当重标量具有与暴胀子的 耦合时，我们表明，在 PHS 信号的主导背景仅来自标准 CMB 涨落本身的理想情况下，基于施加温度截断的简单位置空间搜索可对重粒子质量 敏感。相应的 PHS 信号也修改了 CMB 功率谱与双谱，尽管修正低于（在……之外）当前测量（搜索）的灵敏度。
引用
@article{arxiv.2107.09061,
title = {Cosmological Particle Production and Pairwise Hotspots on the CMB},
author = {Jeong Han Kim and Soubhik Kumar and Adam Martin and Yuhsin Tsai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.09061},
year = {2021}
}
备注
25+5 pages, 9+2 figures