预热阶段引力波对标量场相互作用的敏感性

暴胀之后，一段预热时期可能产生高频引力波(GWs)的随机背景，并持续至今。暴涨子(inflaton)与标准模型或其他场的耦合性质未知，因此探究此类场通常具有哪些特征以及这些特征如何影响所产生的GW预言是有用的。本文考虑暴涨子耦合到一个轻标量场，并表明即便非常小的四次自相互作用项也会降低GW能谱的振幅。对于自耦合 $\lambda_{\chi} \gtrsim g^2$，其中 $g^2$ 为暴涨子-标量场耦合，峰值能量密度满足 $\Omega_{\rm gw}^{(\lambda_{\chi})} / \Omega_{\rm gw}^{(\lambda_{\chi}=0)} \sim (g^2/\lambda_{\chi})^{2}$。一个结果是，如果宇宙通过暴涨子-希格斯耦合再加热，则能谱会被压低，但动力学将对暴胀能标附近的希格斯势敏感。