圈宇宙学中混合方法给出的原初标量功率谱
广义相对论与量子宇宙学
2021-01-04 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们比较了圈宇宙模型中采用混合方法有效动力学得到的原初标量功率谱，该方法中背景被圈量子化而扰动被Fock量子化。所考虑的三种圈宇宙模型分别是标准LQC、修正LQC-I (mLQC-I)和修正LQC-II (mLQC-II)，位于具有Starobinsky势的空间平坦Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW)宇宙中。这些模型源于对称约化时空经典哈密顿约束的不同正则化，旨在捕捉圈量子引力中量子化的某些特征。当将混合方法的技术应用于mLQC-I/II时，我们发现有效Mukhanov-Sasaki方程与LQC中形式相同。三种模型间的差异编码于各自模型中有效质量的唯一表达式中。我们发现LQC与mLQC-II在红外和振荡区功率谱振幅的相对差异约为，而mLQC-I与LQC/mLQC-II间该差异可高达。有趣的是，在mLQC-I的红外和振荡区，我们从混合方法获得了被压低的功率谱，其远低于普朗克标度。这一结果与从修饰度规方法得到的扰动结果形成鲜明对比，后者在该区域的相应振幅极大。我们的分析表明，尽管对于LQC和mLQC-II两种方法的唯象预测一致，但对于mLQC-I，修饰与混合方法间的差异可能相当显著。我们的结果提供了由于各自底层构造导致修饰与混合方法预测差异的首个鲁棒证据。
引用
@article{arxiv.2008.09135,
title = {Primordial scalar power spectrum from the hybrid approach in loop cosmologies},
author = {Bao-Fei Li and Javier Olmedo and Parampreet Singh and Anzhong Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.09135},
year = {2021}
}
备注
Minor revision. To appear in Phys. Rev. D