关于新 Ekpyrotic 宇宙学的初始条件

新 Ekpyrotic 宇宙学是早期宇宙宇宙学的一种替代方案，其中宇宙存在于大爆炸之前。最简单的模型依赖于两个标量场，其熵扰动导致密度涨落的标度不变谱。ekpyrotic 解沿熵场方向具有快子不稳定性，这先验地似乎需要精细调节初始条件。在本文中，我们表明，通过为快子场添加一个小的正质量项并与轻费米子耦合，可以自然地实现这些条件。于是，对于广泛的初始条件，快子场在 ekpyrotic 相开始之前很久就以适当的值稳定下来。此外，我们表明 ekpyrotic 理论成功解决了标准大爆炸宇宙学的平坦性、视界和均匀性问题。受快子不稳定性分析的启发，我们提出了用新场变量简化模型的方法。不需要为每个标量场要求两个指数势，只需考虑其中一个场的单个近指数势以及场空间正交方向上的快子质量项即可。势中的所有其他项本质上是任意的。这极大地拓宽了 ekpyrotic 势的类别，并允许在确定谱指数和可能的非高斯性方面拥有 substantial 自由度。我们提出了谱指数的广义表达式，其很容易与观测到的红倾斜一致。我们还论证了对于广泛的势，非高斯性可能是 substantial 的，在当前观测的可及范围内。