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$\alpha$-吸引子暴涨模型中预热期间的非热模数产生

宇宙学与河外天体物理 2023-12-01 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

引力耦合的轻模数场在早期宇宙中的产生必须被抑制,以使其衰变产物不改变轻元素的大爆炸核合成(Big Bang Nucleosynthesis, BBN)预言。另一方面,模数量子可在暴涨结束后的预热期间通过非热方式大量产生。在这项工作中,我们通过参数共振研究 α\alpha-吸引子暴涨模型中模数的产生。对于我们的情况,即其极小值处暴涨势为四次时,暴涨子场发生自共振,并随后诱导出大量模数粒子的产生。我们发现对于小 α\alpha 值该产生被抑制。结合半解析估计与数值格点模拟,我们推断了对 α\alpha 的参数依赖关系,并得知 α\alpha108mPl2\lesssim 10^{-8}\,m_{\rm Pl}^2 才能与BBN一致。这进而预言了暴涨能量尺度和再加热温度的上限。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.17383,
  title  = {Non-thermal moduli production during preheating in $\alpha$-attractor inflation models},
  author = {Khursid Alam and Mar Bastero-Gil and Koushik Dutta and H. V. Ragavendra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.17383},
  year   = {2023}
}

备注

v1: 24 pages, 8 figures; v2: 30 pages, 11 figures, added two appendices, updated discussions and references, matches published version