轴子模型中的畴壁与等曲率微扰问题

轴子模型存在两个严重的宇宙学问题：畴壁问题和等曲率微扰问题。为解决这些问题，我们研究了 Linde 模型，其中 Peccei-Quinn (PQ) 标量场的场值在暴胀期间很大。在该模型中，PQ 场的涨落在暴胀后通过参数共振增长，可能产生稳定的轴子弦，从而导致畴壁问题。我们利用晶格模拟研究了轴子弦的形成。研究发现，在混沌暴胀中，若初始错位角 $\theta_a$ 小于 $O(10^{-2})$，则轴子模型可免于畴壁和等曲率微扰问题。此外，在一般暴胀模型中，对于破缺能标 $v \simeq 10^{12-16}$ GeV 且暴胀期间的哈勃参数 $H_{inf} \lesssim 10^{11-12}$ GeV，轴子也可解释暗物质。