膨胀期间粒子衰变:慢滚过程中拟场量子涨落的自衰变
天体物理学
2008-11-26 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
通过实现动力学重整�群综求结合小 Delta 展开来研究膨胀期间的粒子衰变。Delta 测量从尺度不变功率谱的偏离程度并调节红外。慢滚膨胀中,Delta 是慢滚参数 epsilon_V、eta_V 的简单函数。我们发现量子涨落可通过禁止在米氏空间中允许的过程自行衰变。我们计算了慢滚膨胀中拟场量子涨落的自衰变。对于浸入 Hubble 半径的波长,衰变通过发射超软共线量子增强,即来自超视界量子的布雷姆斯塔尔辐射,成为物理波长 H<<k_{ph}(eta)<<H/(eta_V-eps_V) 的主要衰变通道。短波长涨落的衰变随着物理波矢趋近于视界而加速。超视界涨落以 power law eta^Gamma 在共形时间中衰减,其中以曲率扰动幅度 Delta^2_R、标量谱指数 n_s、张量-标量比 r 和慢滚参数表示:Gamma \simeq [32 xi^2_V Delta^2_R]/ /(n_s-1+r/4)^2。生长模态 eta^{eta_V-epsilon_V+Gamma}/eta 的行为具有异常的规模维数 Gamma。我们讨论了这些结果对标量和张量扰动以及功率谱中的非高斯性的意义。最新的 WMAP 数据表明 Gamma >3.6 10^{-9}。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0409406,
title = {Particle decay during inflation: self-decay of inflaton quantum fluctuations during slow roll},
author = {D. Boyanovsky and H. J. de Vega and N. G. Sanchez},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0409406},
year = {2008}
}
备注
27 pages, LaTex, 5 .eps figures, to appear in Phys. Rev. D