非极小耦合暴胀后的引力再加热与超重暗物质产生

我们讨论在具有四次势以及暴胀子 $\varphi$ 与 Ricci 曲率之间的非极小耦合 $\xi \varphi^2 R/2$ 的暴胀情形中，超重粒子 $\chi$ 的引力产生。我们表明，对于大的常数 $\xi >> 1$，即使这些粒子 $\chi$ 与引力共形耦合，也能大量产生质量远超暴胀 Hubble 率 $H_{infl}$ 的粒子，最高可达 $(几个) \times \xi H_{infl}$。我们讨论涉及这些引力产生粒子 $\chi$ 的两种情形。在第一种情形中，暴胀子仅与物质 sector 有引力相互作用，粒子 $\chi$ 对宇宙进行再加热。在此图像中，暴胀子仅因宇宙膨胀而衰变，并有效贡献于暗辐射，其大小可为可观测量级。对暗辐射的现有限制导致了对再加热温度的上界。在第二种情形中，若粒子 $\chi$ 基本稳定，则其构成暗物质。此时，其典型质量应在大统一尺度的范围内。