中文

多场暴胀后的微扰再加热:对原初可观测量的影响

宇宙学与河外天体物理 2014-04-14 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

我们研究了微扰再加热对多场暴胀模型中原初可观测量(如局部型非线性参数fNLlocalf_{\rm NL}^{\rm local}、标量谱指数nζn_\zeta和张量标量比rTr_T)的影响。通过进行突然衰变计算,我们推导出这些量作为暴胀场衰变率的解析表达式。我们将解析结果与完全数值经典场论模拟进行比较,发现吻合良好。我们发现fNLf_{\rm NL}nζn_\zetarTr_T对再加热阶段的敏感性很大程度上取决于底层暴胀模型。我们量化了这种敏感性,并讨论了如果可观测量预测对再加热动力学不敏感必须满足的条件。我们证明,再加热完成后,所有可观测量都在有限范围内取值,其极限完全由暴胀期间的条件决定。此外,两个场的涨落在确定可观测量对再加热动力学的完全依赖性方面起着重要作用。通过将我们的形式应用于两个具体例子,我们证明由再加热动力学变化引起的fNLf_{\rm NL}nζn_\zetarTr_T的变化完全在Planck的灵敏度范围内,因此在为多场暴胀模型做出预测时必须考虑再加热的影响。我们的最终表达式非常通用,涵盖了广泛的两场暴胀模型,包括标准曲率子场景。我们的结果允许一种更统一的方法来研究包括微扰再加热效应的两场暴胀。因此,可以一起研究整个模型类别,从而通过观测更系统地了解早期宇宙的物理。

关键词

引用

@article{arxiv.1311.3972,
  title  = {Perturbative Reheating After Multiple-Field Inflation: The Impact on Primordial Observables},
  author = {Joel Meyers and Ewan R. M. Tarrant},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.3972},
  year   = {2014}
}

备注

v2: Updated to match published version, references added, typos corrected, appendix moved to main body of text. 26 pages, 7 figures