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早期宇宙中的引力门户

高能物理 - 唯象学 2022-04-20 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

我们考虑暴胀后再加热期间物质与辐射的产生,仅关注引力相互作用。所考虑的过程涉及引力子 hμνh_{\mu \nu} 的交换,参与暴胀子或新产生辐射浴中粒子的散射。特别地,我们考虑了暗物质(标量或费米子)从热浴以及从暴胀子凝聚体散射的引力产生。我们还考虑了从暴胀子散射产生辐射的引力过程。在后一情形中,对于典型的 α\alpha-吸引子(α-attractor)情形,我们还从 ϕϕhμν\phi \phi \rightarrow h_{\mu \nu} \rightarrow 标准模型场(以希格斯玻色子产生为主)推导出了量级为 101210^{12} GeV 的最高温度下限。该引力下限成为再加热温度 TRH109T_{\rm{RH}} \lesssim 10^9 GeV 时的有效最高温度。我们所考虑的过程均为最小的,即它们存在于任何基于爱因斯坦引力的标准模型理论的非最小扩展中且不可忽略。我们比较了这些过程以判定其在辐射与暗物质产生中的相对重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.15214,
  title  = {Gravitational portals in the early Universe},
  author = {Simon Clery and Yann Mambrini and Keith A. Olive and Sarunas Verner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.15214},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 4 figures, 2 tables; v2: fixed the Lagrangian and production rates