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矢量场的量子涨落与宇宙中的原初曲率扰动

宇宙学与河外天体物理 2010-09-10 v1 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

将δN形式论推广到包含矢量场的扰动。矢量场在德西特时空下被量子化,发现其粒子产生过程通常具有各向异性。这种各向异性通过引入两个参数p和q来参数化,它们由共形不变性破缺机制决定。如果其中任何一个非零,产生的ζ在统计上就是各向异性的。那么ζ的功率谱和非线性参数fNL会具有角调制。该形式论应用于两个矢量曲率子模型和暴胀结束场景。发现对于p ≠ 0,fNL的大小及其角调制方向与谱的各向异性相关。如果p ≳ 1,fNL的各向异性部分占主导地位。这些是独特的观测特征;它们的探测将是矢量场对ζ有贡献的确凿证据。在第一个曲率子模型中,矢量场与引力非最小耦合;在第二个模型中,矢量场具有随时间变化的动能函数和质量。在前者中,只能产生统计各向异性的ζ,而在后者中,也可能实现各向同性的ζ。这些矢量曲率子场景的参数空间足够大,可以在粒子物理模型中实现。在暴胀结束场景中,fNL具有与矢量曲率子场景相似的性质,并带有额外的各向异性项。

关键词

引用

@article{arxiv.1009.1779,
  title  = {Quantum Fluctuations of Vector Fields and the Primordial Curvature Perturbation in the Universe},
  author = {Mindaugas Karciauskas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1009.1779},
  year   = {2010}
}

备注

PhD thesis, 183 pages, 16 figures