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暴胀有效场论中的耗散效应

高能物理 - 理论 2015-05-30 v2 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们将单钟暴胀的有效场论推广以包含耗散效应。在幺正规范下,我们在有效作用量中耦合了一组复合算符,该作用量仅受含时空间微分同胚不变性的约束。我们将讨论限制在负责耗散的自由度在晚期不对密度扰动做出贡献的情形。此时,扰动的动力学因出现“摩擦”项和噪声项而发生修正;假设这些复合算符的格林函数具有某些局域性性质,我们证明存在一个以大摩擦项 γ>>H\gamma >> H 为特征的区域,其中 ζ\zeta 关联函数由噪声主导,且功率谱可显著增强。我们还计算了广泛模型类别下的三点函数 <ζζζ><\zeta\zeta\zeta>,并讨论了在何种情况下大摩擦会导致非高斯性水平增加。特别是,在我们的假设下,我们表明强耗散与对称性所需的非线性实现共同意味着 fNLγ/(cs2H)>>1|f_{NL}| \sim \gamma/(c_s^2H) >> 1。作为一个范例,我们推导了具有局域响应函数的“囚禁暴胀”(trapped inflation)情景的一个变体,并将其与我们的有效理论进行了匹配。正如我们在此所述,探测到由暴胀期间引入耗散效应所产生的这类普遍特征,将有助于我们了解早期宇宙的动力学,并扩展暴胀模型的参数空间。

关键词

引用

@article{arxiv.1109.4192,
  title  = {Dissipative effects in the Effective Field Theory of Inflation},
  author = {Diana Lopez Nacir and Rafael A. Porto and Leonardo Senatore and Matias Zaldarriaga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1109.4192},
  year   = {2015}
}

备注

52+20 pages, 15 figures. (Summary of main results in first approx 15 pages.) v2. Published version, to appear in JHEP