多场暴胀中原初黑洞的播种
宇宙学与河外天体物理
2020-09-17 v3 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
原初黑洞(PBHs)的暴胀起源依赖于曲率涨落 的功率谱 在远短于宇宙微波背景各向异性波长处的巨大增强。这通常是在 与额外的(等曲率)标量自由度无显著相互作用地演化的模型中实现的。然而,受量子引力启发的模型以高度弯曲的几何模空间以及大量可与 剧烈相互作用的标量场为特征(如宇宙对撞机图像中那样)。在此我们表明,等曲率涨落可与 混合,诱导其振幅的大幅增强。这发生在暴胀轨迹在模型的场空间中经历快速转弯时,导致对转弯所扫过的总角度呈指数敏感的放大,并在 上诱导出特征性可观测信号。我们推导出精确的分析预言,并表明PBHs所需的大幅增强要求多场系统作用量中具有非正则动能项。
引用
@article{arxiv.2004.06106,
title = {Seeding primordial black holes in multifield inflation},
author = {Gonzalo A. Palma and Spyros Sypsas and Cristobal Zenteno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.06106},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 1 figure; v2: added clarifications around the analytic solution and references. Version accepted in PRL; v3: typo corrected, matches published version