暴胀期间随机粒子产生引起的曲率扰动
宇宙学与河外天体物理
2020-07-01 v1 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
我们计算了由在暴胀期间被重复且非绝热激发的旁观场所源生的曲率功率谱。在缺乏旁观场相互作用性质详细信息的情况下，我们考虑了一组模型集合，其中重复相互作用之间的间隔和相互作用强度取自简单的概率分布。我们表明，该集合中的每个成员的曲率功率谱都呈现出具有许多特征的丰富结构，并且同一集合的不同实现之间存在很大的变异性。此类特征可通过宇宙微波背景（CMB）和大尺度结构观测来探测。它们还可能对原初黑洞的形成和 CMB 频谱畸变产生影响。旁观场的几何随机游走行为使我们能够半解析地计算曲率扰动的集合平均功率谱。对于足够大的随机源，集合平均功率谱显示出由粒子产生期间模式在视界外所花费的时间引起的尺度依赖性，尽管底层模型中不存在优先尺度。我们发现，集合平均功率谱的幅度高估了集合中典型的功率谱，因为功率谱的集合分布是高度非高斯的且具有厚尾。
引用
@article{arxiv.2001.09158,
title = {Curvature Perturbations From Stochastic Particle Production During Inflation},
author = {Marcos A. G. Garcia and Mustafa A. Amin and Daniel Green},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.09158},
year = {2020}
}
备注
68 pages, 23 figures