基于 PLANCK 观测研究 G-轴子暴胀模型

随着 Planck 2015 结果的公布，大多数知名的规范大场暴胀模型被强烈排除。轴子暴胀正是此类模型之一，随着 CMB 数据精度的提高正变得边缘化。在本文中，我们展示了通过对边缘化的轴子模型做简单的 Galileon 型修正（称为 G-轴子），可将其转变为最受青睐的模型之一，其对 r 和 n_s 的可探测预言在宽广参数范围内处于 PLANCK 1σ 区间内。有趣的是，正是这一修正使得暴胀预言独立于轴子衰变常数 f 的具体数值。然而，暴胀后的动力学被证明对 f 有非平凡依赖。每个 G-轴子模型都存在临界值 f_c，使得当 f>f_c 时暴胀后呈振荡相，而 f<f_c 时呈非振荡相。因此，我们得到了产生一致暴胀的亚 Planck 模型参数范围。但对于亚 Planck 轴子衰变常数，暴胀场构型在暴胀结束后出现奇异性。为再加热宇宙，我们因此在暴胀子首次过零时采用瞬态预热机制。令人惊讶的是，与通常的非振荡精质模型相反，瞬态预热机制被证明是低效的。对于另一类具有超 Planck 轴子衰变常数的 G-轴子模型，我们依据最新 PLANCK 结果详细进行了再加热限制分析。