暴胀旁观者场产生超轻暗物质

我们研究了与一个作为旁观者的超轻标量场相关的暴胀粒子产生过程，该标量场最近被提议作为一种可能的暗物质候选者。在此框架下，我们选择 Starobinsky 势来驱动暴胀阶段，并讨论了由四次对称性破缺势驱动的非最小耦合暴胀子场的情况。我们重点关注由时空扰动引起的粒子产生，这些扰动由准德西特暴胀阶段的暴胀子涨落所诱导。特别地，我们构建了描述非均匀性与旁观者场之间相互作用的一阶拉格朗日量，量化了慢滚期间的超视界粒子产生。然后，我们将此机制与暴胀到辐射主导时期的瞬时转变相关的引力粒子产生进行了比较。我们表明，从扰动中获得的粒子数量通常不可忽略，并且在超哈勃尺度上，非绝热的暴胀膨胀会显著增强粒子产生。我们还讨论了其对原初纠缠产生的可能影响。