轴子景观中暴胀的证据

我们讨论了在超对称与超引力框架内的暴胀模型，该框架具有手征超场景观以及一个 $U(1)$ 平移对称性，该对称性被超势中的非微扰对称性破缺项所破坏。我们将手征场的赝标量分量标记为轴子（axion），其实部标记为萨克西子（saxion）。因此在模型中，仅有一个轴子组合会是赝南布-戈德斯通玻色子，并将充当暴胀子（inflaton）。所提出的模型构成一致的暴胀，原因如下：暴胀势是动力学产生的且萨克西子被稳定化，轴子衰变常数可位于亚普朗克区域，并且与普朗克数据的一致性得以实现。我们假设由 $m$ 对轴子组成的轴子景观，每对中的轴子具有相反电荷。提出了一种轴子势的快滚—慢滚分裂机制，该机制通过轴子基的特殊选择得以实现。在此基下，$2m$ 个耦合方程分裂为进入快滚的 $2m-1$ 个方程，并且存在 $2m$ 个场的一个唯一线性组合控制慢滚，从而控制曲率与张量扰动的功率谱。研究表明，存在显著的参数空间区域使暴胀成功，即 $N_{\rm pivot} = {[50, 60]}$、曲率扰动的光谱指数 $n_s$、以及张量扰动与曲率扰动功率谱之比 $r$ 均落在普朗克实验给出的实验允许区域内。进一步表明，该模型允许有效轴子衰变常数位于亚普朗克域的显著参数空间区域。