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具有再加热阶段的高阶曲率耦合暴胀磁生成

广义相对论与量子宇宙学 2021-04-14 v2

摘要

我们研究了暴胀期间磁场的生成,该过程通过电磁(EM)场与 Ricci 标量和 Gauss-Bonnet 不变量耦合时共形不变性的破缺而发生。对于瞬时再加热的情形,当前磁场的强度过小,违反了观测约束。然而,只要存在一个具有非零 e 折叠数的再加热阶段,该问题便得以解决。在再加热期间,磁场的能量密度演化为 (a3H)2(a^3H)^{-2},此后直至当前历元演化为 a4a^{-4}(此处 aa 为标度因子,HH 为 Hubble 参数)。研究发现,这一再加热阶段——以某一 e 折叠数、状态方程参数的常数值以及给定再加热温度为特征——使得磁生成模型与观测约束相容。该模型反过来提供了一种从宇宙微波背景辐射数据分析中约束再加热状态方程参数的可行途径。此外,我们讨论了此背景下的 Schwinger 后反应,并确定了再加热状态方程参数的必要约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.12742,
  title  = {Inflationary magnetogenesis with reheating phase from higher curvature coupling},
  author = {Kazuharu Bamba and E. Elizalde and S. D. Odintsov and Tanmoy Paul},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.12742},
  year   = {2021}
}

备注

JCAP accepted..(Two sections added in the revised version - "Curvature perturbation induced from EM field" and "Constraints from Schwinger backreaction")