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宇宙微波背景辐射数据是否支持原初谱指数中的阶跃?

天体物理学 2009-07-22 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

暴胀势二阶导数的突然微小变化,会导致暴胀期间产生的原初扰动谱中出现一个普适的局部特征。描述这一特征的精确解 \cite{minu} 表现为谱指数中的一个阶跃,并伴有特征振荡,从而在几个 e-折叠尺度上产生局部的谱指数大运行。在本文中,我们将这种阶跃状特征与 WMAP 5 年数据进行比较,并证明它比无特征的原初谱能更好地拟合这些数据。如果这种特征确实存在,那么它应该位于足够大的尺度 k00.003Mpc1k_0 \lesssim 0.003 {\rm Mpc}^{-1}(对应 l40l \lesssim 40)。该效应的符号对应于该尺度附近局部的 nsn_s 负运行。这种特征可能源于暴胀期间辅助重场经历的类似“迷你瀑布”的快速二级相变,其模型类似于混合暴胀(尽管参数选择不同)。如果是这种情况,那么辅助场应与暴胀子正耦合。

关键词

引用

@article{arxiv.0807.3334,
  title  = {Is a step in the primordial spectral index favored by CMB data ?},
  author = {Minu Joy and Arman Shafieloo and Varun Sahni and Alexei A. Starobinsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0807.3334},
  year   = {2009}
}

备注

Several new results, figures and enhanced discussion. Main conclusions unchanged. Matches the final version to be published in JCAP