热化轴子暴胀：具有小 $r$ 的自然与单项式暴胀

在自然暴胀与二次暴胀模型中，通过暴胀子 $\phi$ 与标准模型（SM）之间的平移对称耦合来再加热宇宙是一种安全方式，因为它们不会生成对势 $V(\phi)$ 的圈修正。我们考虑与 SM 规范场 such 的耦合，形式为 $\phi F\tilde{F}/f$，其中 $f$ 低于普朗克尺度。如先前工作指出，在这种情况下规范场已在暴胀期间被指数产生，并通过与带电粒子的相互作用热化。这可导致暴胀期间温度为 $T$ 的等离子体，且规范玻色子的热质量 $gT$ 可使系统平衡。此外，若暴胀子扰动 $\delta \phi$ 与等离子体具有足够大的截面，其也可具有热谱。此时暴胀预言被强烈修正：（1）标量扰动是热的，因而相对于真空被增强，导致抑制张量-标量比 $r$ 的通用途径；（2）谱指数为 $n_s-1=\eta-4\epsilon$。在给出热化相关条件后，我们表明热化自然与单项式暴胀模型与当前观测一致，并具有 $r\approx 10^{-3} - 10^{-2}$，这在下一代 CMB 实验可及范围内。