探索修正超引力参数空间以实现双暴胀与原初黑洞形成

我们在修正的 $(R+R^2)$ 超引力中研究了有效宇宙暴胀模型（含两个标量）及原初黑洞（PBH）形成的参数空间。我们的模型描述了双暴胀，其第一阶段由源自 $R^2$ 引力的 Starobinsky 标量子驱动，第二阶段由属于超引力多重态的另一个标量驱动。两个阶段之间的超慢滚机制导致标量扰动功率谱出现巨大的峰值（增强），进而导致高效的 PBH 形成。暴胀和 PBH 形成在我们的模型中具有普遍性，且这些 PBH 可以构成暗物质的显著部分或全部。同一类别中先前提出的一些模型与标量谱指数 $n_s$ 的观测值存在张力（超过 $3\sigma$），因此我们研究了具有更多参数的更一般模型，并考察了宇宙学谱指数 $(n_s,r)$ 及标量功率谱增强对参数的依赖关系。此外还计算了 PBH 质量及其密度分数（作为暗物质的一部分）。与 $n_s$ 观测值良好吻合（在 $2\sigma$ 和 $3\sigma$ 之间）需要对参数进行精细调节，且这仅在所谓的 $\delta$ 模型中才能实现。我们的模型共同提供了暴胀、PBH 和暗物质的（超）引力起源，并可能通过未来对宇宙微波背景辐射及 PBH 诱导引力波的精密测量得到证实或证伪。