仅与爱因斯坦引力耦合的暴胀 sector 的不自洽性

从模型构建的角度看，暴胀 sector 很可能除了不可避免引力相互作用外，与其他物种没有直接耦合。在广义相对论框架内，若满足以下条件，热宇宙仍可在暴胀后产生：$i)$ 某个辐射 sector 在暴胀末期被激发，且 $ii)$ 暴胀后的状态方程变得足够刚性 $w \geq w_{\rm RD}\gtrsim 0.57$，其中 $w_{\rm RD}$ 为依赖于暴胀尺度 $H_*$ 与初始辐射-暴胀子能量比 $\Delta_*$ 的阈值。此外，膨胀历史中的刚性时期会显著增强暴胀引力波（GW）背景，使该信号（可能）可被 aLIGO、LISA 及其他实验观测。然而，同样的增强导致了该场景的不自洽性：与辐射 sector 其余部分相比，GW 的能量变得过大，违反了关于 GW 背景的标准 BBN 与 CMB 界限。除了初始辐射 sector 由数百个场组成且耦合被调至特定值的非常特殊的场景外，我们的结果独立于 $w$、$H_*$ 和 $\Delta_*$。这表明，为了再加热宇宙，暴胀 sector 应直接与其他粒子物种耦合。或者，暴胀 sector 可在修正引力理论中实现。