关于暴胀磁生成中非共形耦合函数选择的挑战
宇宙学与河外天体物理
2022-06-22 v3 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
通过考虑破坏电磁场共形不变性的作用量,在暴胀期间产生原初磁场。为破坏共形不变性,电磁场要么与暴胀子耦合,要么与标量曲率耦合。此外,通常会在作用量中加入一个宇称破坏项,以增强原初电磁场的振幅。在这项工作中,我们研究了偏离慢滚暴胀对非螺旋和螺旋电磁场谱的影响。我们发现,在与标量曲率耦合的情况下,即使在慢滚暴胀中,产生所需形状和强度的电磁场也会面临某些挑战。当场与暴胀子耦合时,可以构建依赖于模型的耦合函数,从而在慢滚暴胀中产生近乎尺度不变的磁场。然而,我们表明,由于偏离慢滚暴胀而在标量功率谱中产生的尖锐特征,不可避免地会导致电磁场功率谱中出现强特征。此外,我们发现这种效应还会显著抑制在宇宙学感兴趣的尺度上产生的电磁场强度。我们借助特定的暴胀模型来说明这些方面,这些模型被认为能在标量功率谱中产生特定特征。此外,我们发现,在这种情况下,如果要消除电磁功率谱中的强特征,耦合函数的选择需要相当精细的调节。我们讨论了我们所得结果的更广泛影响。
引用
@article{arxiv.2111.01478,
title = {On the challenges in the choice of the non-conformal coupling function in inflationary magnetogenesis},
author = {Sagarika Tripathy and Debika Chowdhury and Rajeev Kumar Jain and L. Sriramkumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01478},
year = {2022}
}
备注
v1: 23 pages, 10 figures; v2: 24 pages, 10 figures, discussion and references added, to appear in Phys. Rev. D; v3: 24 pages, 10 figures, Phys. Rev. D version