三年 WMAP 数据下单场内蒂亚模型的被允许与被排除情况

我们研究了更适合当前 CMB 和大尺度结构数据（包括三年 WMAP 数据）的单场慢滚内蒂亚模型：新内蒂亚与混合内蒂亚。我们将其作为 Ginsburg-Landau 上下文中的有效场论来研究：三项势能成为一个简单且有理由的模型。我们计算了绝对扰动的谱指数 n_s、张量与标量扰动比 r 以及谱指数的变化率 d n_s/dln k，推导了显式公式并给出相关图表。在新内蒂亚中，当 n_s = 0.95 时，我们预测 0.03<r<0.04 且 -0.00070<d n_s/d ln k<-0.00055。在混合内蒂亚中，当 n_s = 0.95 时，我们预测 r = 0.2 且 d n_s/dln k = -0.001。我们发现新内蒂亚中 n_s 上限为 n_{smax} = 0.9615，且 r 是 n_s 在 0.96<n_s<0.9615 区间内的双值函数。在第一个支路中我们找到 r<r_{max} = 0.1148。在混合内蒂亚中我们发现一个临界值 mu_{0 crit}^2 作为 mu_0^2 场 sigma 耦合到内尼亚的质量参数。当 mu_0^2<Lambda_0 M_{Pl}^2/192 时，混合内蒂亚因其导致 n_s>1 而被三年 WMAP 数据排除。当 mu_0^2>Lambda_0 M_{Pl}^2/192 时，混合内蒂亚可以满足所有当前的 CMB+LSS 数据。即便混沌内蒂亚预测的 n_s 值与数据兼容，但其预测的 r=0.27 值过大，因此不太受青睐。目前最贴合数据且为预期的 r < 0.1 数据做好准备的模型是负质量项的三项势：新内蒂亚。