阶梯状暴胀势的谱畸变特征

在这项工作中，我们分析了一个增强了阶梯的幂律暴胀势，该势可在原初功率谱中引入特征。我们聚焦于由暴胀动力学获得的这些特征所诱导的谱畸变（SD）的计算。在此情形下，我们探索了即将到来的实验任务（如 PIXIE）在 $n = 2/3$ 幂次下探测该模型 SD 的潜力，该幂次与近期张量-标量比约束相符。该模型为具有宇宙学相位和不同标量场动力学的模型提供了见解。在暴胀子势中引入阶梯会导致原初功率谱中的明显特征，例如在特定尺度上的振荡以及局域增强/抑制。我们分析了三个主要参数 $-\beta$、$\delta$ 和 $\phi_{\text{step}}-$ 对 SD 幅值及特征的影响。$\phi_{\rm step}$ 确定了原初功率谱中振荡的起始。$\beta$ 参数显著影响 $\mu$-SD 的大小，其增大会导致 SD 变大，反之亦然。类似地，$\delta$ 参数影响势中阶梯的平滑度，其值越大导致 SD 越小。我们的结果表明，由 $0.02 <\delta/{\rm M_{pl}} \lesssim 0.026$、$0.10 \lesssim \beta < 0.23$ 和 $7.53 \lesssim \phi_{\rm step}/{\rm M_{pl}} \lesssim 7.55$ 定义的独特参数空间可产生可能被 PIXIE 探测到的 SD。该区域也对应于观测到的 $\mu$ 和 $y$ SD 的最大值，在特殊情况下比 $\Lambda$CDM 的预期值大一个数量级。然而，我们也确定了由于当前观测技术限制而导致 $\mu$ 和 $y$ SD 可能无法被探测到的参数范围。