对成功的精质暴胀模型的观测约束

我们使用广义指数势 $V(\phi)\propto exp(-\lambda \phi^n/Mpl^n), n>1$ 研究精质暴胀，该模型在早期允许慢滚暴胀，并在暴胀后时期导致接近标度的行为，且在晚期退出到暗能量。我们依据 Planck 2015 结果对暴胀阶段进行了详细研究，考察了暴胀后动力学，并从解析上确认了近似标度解的存在。此外，假设标准有质量中微子为非极小耦合，使得场 $\phi$ 在晚期再次主导，从而引起宇宙当前的加速膨胀。我们推导了对该场和随时间变化的中微子质量的观测约束。特别地，对于 $n=6 (8)$，参数 $\lambda$ 被约束为 $\log \lambda > -7.29 (-11.7)$；该模型产生的原初标量（物质密度）扰动功率谱的谱指数为 $n_s = 0.959 \pm 0.001 (0.961 \pm 0.001)$，以及微小的张量-标量比，分别为 $r<1.72 \times 10^{-2} (2.32 \times 10^{-2})$。因此，中微子质量总和可能值的上限 $\Sigma m_{\nu} \lesssim 2.5$ eV 相比标准 $\Lambda$CDM 模型显著放宽。