原初宇宙中的非最小耦合模型与宇宙学观测

引力与暴胀子场之间的非最小耦合是暴胀宇宙学中的普遍贡献。在这项工作中，我们考虑了具有非最小耦合 $-\xi\phi^2 R$ 的暴胀模型，并研究了它们对张标比 $r$ 和谱指数 $n_s$ 的观测预言。与在爱因斯坦框架中工作的传统方法不同，我们在乔丹框架中进行分析，在该框架中，基本动力学，特别是势能与耦合引起的摩擦之间的竞争，更加透明。对于合适的 $\xi$ 值，系统表现出一个扩展的恒定滚动状态，在该状态下，这种摩擦抵消了势能。关注单项式势 $V(\phi) \propto \phi^n$，我们发现负的 $\xi$ 系统地降低了 $(n_s, r)$ 平面中的 $r$，而 $n_s$ 的移动取决于幂次 $n$：对于 $n \geq 4$，谱指数随 $|\xi|$ 增加，而对于 $n < 4$，则减小。值得注意的是，具有 $\xi \lesssim -0.1$ 的四次模型 $V(\phi) = \lambda \phi^4/4$ 与 ACT DR6 数据表现出良好的一致性，并显示出与其他单项式情况不同的独特 $n_s(\xi)$ 依赖性。我们的结果表明，非最小耦合模型可以有效地调和 Planck 和 ACT 的观测结果，为解释当前的 CMB 约束提供了一个统一的框架。