利用谐振腔测试 Starobinsky 暴胀模型

我们证明了基于 $R^2$ 引力的 Starobinsky 暴胀模型具有一个特殊性质，即它提供了一个唯一的标量子-双引力子顶点，其耦合常数与 $1/M_P$ 成正比。在该模型中，当标量子（即度规的大质量标量模式）在再加热期间衰变为引力子时，会产生随机引力波。这种衰变伴随着标量子通过类似耦合衰变为物质，从而提供了高效的再加热。由此产生的随机引力波在 $10^{6}-10^{12}\, {\rm Hz}$ 频率范围内的特征应变为 $h_c\sim 10^{-35}-10^{-34}$，这使得它们可以通过谐振腔对引力子到光子转换的搜索来探测。探测到这些高频引力波将是实验测试 Starobinsky 暴胀模型的重要一步。