动力学标量引起的宇宙学停滞:跟踪解与停滞引发的膨胀可能性
宇宙学与河外天体物理
2024-12-17 v2 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
最近有人意识到,许多超标准模型的理论会导致宇宙历史呈现出持续的宇宙学停滞时期。在此类时期中,物质、辐射和真空能等不同能量分量的丰度 despite 宇宙膨胀而保持固定。 In previous分析中,这些能量分量被建模为具有固定不变方程状态的流体。本文则考察更真实的系统,涉及随宇宙膨胀经过亚阻尼转换的动力学标量。事实上,这类系统可能与涉及高维bulk模和Inflaton的BSM情景高度相关。令人惊讶的是,我们发现即使在这些情况下,停滞仍然会出现,尽管出现了时变方程状态。此外,此停滞包括一些可能对现象学意义和应用具有重要影响的新特征。例如,在存在额外“背景”能量分量时,我们发现标量会演化为一种“跟踪”停滞,其中停滞方程状态会自动跟踪背景的方程状态。这一现象即使背景仅具有很小的初始丰度也会存在。我们还讨论了这些结果可能构成新“停滞引发膨胀”情景的可能性,该情景无需任何人为的Inflaton势能,且不存在优雅退出问题。在此类情景下,产生的宇宙膨胀 e-fold 数量直接与BSM质量尺度之间的层次关系有关。此外,非零物质和辐射丰度可以在整个膨胀时期维持。
引用
@article{arxiv.2406.06830,
title = {Cosmological Stasis from Dynamical Scalars: Tracking Solutions and the Possibility of a Stasis-Induced Inflation},
author = {Keith R. Dienes and Lucien Heurtier and Fei Huang and Tim M. P. Tait and Brooks Thomas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.06830},
year = {2024}
}
备注
26 pages, LaTeX, 11 figures