气动力学期间及之后的重粒子产生

我们利用解析和数值方法探讨了在气动力学过程中产生质量超过哈伯玻尔兹规模的标量场 $\chi$ 的引力产生过程 $m_\chi \gtrsim H_I$。我们证明，最陡下降法有效地捕获了产生时刻和产量，为紧凑而简单的解析框架提供了解决方案。这些解析结果与场方程的数值解相吻合。我们的研究覆盖三种时空背景：de Sitter、幂律气动力学以及 Starobinsky 气动力学模型。在这些模型中，我们识别出两种粒子产生阶段：气动力学期间和之后。在气动力学期间，我们推导了考虑哈伯规模变化的粒子产生率的准确解析表达式。在气动力学之后，额外的粒子产生取决于气动子在势底附近的质量。当该质量小于气动力学期间的哈伯规模 $H_I$ 时，没有显著的额外产生。然而，如果气动子质量更大，则气动力学后的产生成为主要贡献。此外，我们探讨了重粒子引力产生对暗物质密度的含义，假设这些场在宇宙学上是稳定的。