暴胀粒子产生过程中的特征与非高斯性

暴胀子与任何额外场之间的相互作用可能导致暴胀期间粒子产生的孤立爆发（例如来自参数共振或相变）。暴胀粒子产生通过红外级联机制在可观测宇宙学涨落的能谱和双谱中留下局域特征。我们关注暴胀子 φ 与等暴胀子 χ 之间的一个简单原型相互作用 g^2 (φ-φ_0)^2 χ^2，并在两个方向上扩展了先前关于该模型的工作。首先，我们通过从格点场论模拟中提取概率分布函数的矩来量化所产生的非高斯性的大小。我们认为，对于合理的耦合常数 g^2 值，粒子产生的双谱特征可能是可观测的。其次，我们发展了一个关于暴胀期间粒子产生和红外级联的详细解析理论，该理论与数值模拟结果高度吻合。我们的形式体系通过一致地纳入宇宙膨胀和度规扰动，显著改进了先前的方法。我们利用这一新形式体系来估计粒子产生的双谱形状，表明其可与其他预测大非高斯性的机制区分开来。