极小平台暴胀后的（前）再加热及来自 CMB 的约束

我们研究了一类平台暴胀模型的前再加热阶段，考虑了暴胀子 $(\phi)$ 与再加热场 $(\chi)$ 之间的四腿相互作用项 $(1/2)g^2\phi^2\chi^2$。我们特别关注控制暴胀动力学和暴胀子势形状的参量 $\phi_*$ 的效应。对于 $\phi_* < M_p$，暴胀子势偏离通常的幂律行为 $\phi^n$ 会显著改变前再加热动力学的微观行为。我们分析并比较了所考虑的不同模型（在两种不同 $\phi_*$ 取值下，$n=2,4,6$）中粒子产生的效率、热化以及系统的最终状态方程。最重要的是，随着 $n$ 增大或 $\phi_*$ 减小，前再加热发生得非常高效，最终状态方程达到辐射的状态方程，$w=1/3$。特别是对于 $n=2$，最终状态方程为 $w\simeq 0.2$。然而，对于任何所考虑的模型，四腿相互作用都无法实现暴胀子的完全衰变。因此，为了完成再加热过程，我们对再加热阶段的第二阶段进行了微扰分析。以前再加热阶段的终态产物为初始条件，我们求解了两个场的齐次玻尔兹曼方程，并辅以后续熵守恒带来的约束。如此一来，我们可以计算出再加热温度，而该温度在前再加热刚结束时 otherwise 是定义不良的。对于给定的暴胀子衰变常数和 CMB 温度，该温度可被唯一确定。我们还将结果与传统的再加热约束分析进行了比较，并从场论角度讨论了暴胀子衰变常数的极限。