尖锐暴胀子势与双谱:平滑不连续性的效应
宇宙学与河外天体物理
2015-06-19 v2 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
暴胀子势中的尖锐形状通常会导致短暂偏离慢滚,进而导致标量功率谱偏离尺度不变性。典型情况下,在此类情形中,标量功率谱会表现出与那些在快滚时期之前或期间离开哈勃半径的模式相关的一 burst 特征。此外,人们还发现,对于在慢滚恢复后的后期阶段离开哈勃半径的模式,功率谱在较小尺度上会恢复尺度不变性。换言之,由暴胀子势中的尖锐形状引起的短暂慢滚偏离印记,通常在标量功率谱中具有有限的宽度。直观上,人们可以想象标量双谱也可能表现出类似的行为,即在慢滚重新建立后,小尺度上的尺度不变性得以恢复。然而,在涉及正则标量场的 Starobinsky 模型(即由具有斜率突变的线性暴胀子势描述的模型)中,研究发现,尽管短暂但相当尖锐的慢滚偏离会在双谱上留下持久且显著的印记。在此情况下,双谱被发现随小尺度上的波数线性增长,这种行为显然是非物理的。在这项工作中,我们研究了平滑 Starobinsky 模型中的不连续性对标量双谱的影响。聚焦于等边极限,我们通过解析方法表明,对于更平滑的势,双谱确实在适当大的波数下恢复尺度不变性。我们还利用新开发的代码 BINGO 通过数值方法确认了解析结果。最后,我们就某些相关点进行了简要评论。
引用
@article{arxiv.1404.6093,
title = {Sharp inflaton potentials and bi-spectra: Effects of smoothening the discontinuity},
author = {Jerome Martin and L. Sriramkumar and Dhiraj Kumar Hazra},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6093},
year = {2015}
}
备注
v1: 28 pages, 4 figures; v2: 29 pages, 4 figures, Version to appear in JCAP