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重场起作用时的单场暴胀有效理论

高能物理 - 理论 2012-12-21 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

我们计算了源自包含多个其他标量场的母理论的单场暴胀模型的低能有效场论 (EFT) 展开。通过假设母理论中的所有其他自由度相对于暴胀子足够重,只要尊重某些广义绝热条件,就可以推导出在任意微扰阶数下有效的 EFT。这些条件允许即使在暴胀子沿其缓慢滚动轨迹偏离其绝热最小值时,也能进行一致的低能 EFT 描述。通过推广在积分掉重场之前将绝热模式识别为自发破缺的时间平移对称性的 Goldstone 玻色子的形式体系,我们表明母理论的这种不变性决定了后代 EFT 的整个非微扰结构。该理论的耦合完全可以依据绝热微扰的约化声速来书写。由此产生的算符展开区别于其他场景,如标准单场暴胀或 DBI 暴胀。特别是,我们重新推导了某些算符如何沿暴胀子轨迹瞬态地变得强耦合,这与缓慢滚动和 EFT 展开的有效性一致,并在原初功率谱中印刻了特征;我们还推导了相关的立方算符,这些算符意味着原初双谱中存在独特的信号,这些信号可能很快受到观测的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.1201.6342,
  title  = {Effective theories of single field inflation when heavy fields matter},
  author = {Ana Achucarro and Jinn-Ouk Gong and Sjoerd Hardeman and Gonzalo A. Palma and Subodh P. Patil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1201.6342},
  year   = {2012}
}

备注

(v1) 25 pages, 1 figure; (v2) references added and typos corrected, to appear in Journal of High Energy Physics