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何种暴胀初始条件会抑制大尺度CMB能谱?

广义相对论与量子宇宙学 2016-01-12 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

大尺度CMB能谱相对于Λ\LambdaCDM预测的功率存在明显的缺失,尽管尚不具统计显著性,但从WMAP到Planck数据持续存在。为解决这一明显的功率抑制,已提出一些援引暴胀某种初始条件的方案,尽管结论相互冲突。通过研究FLRW宇宙中由状态方程参数ww参数化的标量场的曲率扰动,我们发现暴胀结束时的超大尺度能谱反映了初始状态的超视界能谱。如果宇宙以绝热真空开始于超暴胀(w<1w < -1)或正压强(w>0w > 0)时期,则大尺度能谱被抑制。然而在后者情况下,没有因果机制来建立初始绝热真空。另一方面,只要宇宙以绝热真空开始于1<w<0-1 < w < 0的时期,即使存在中间正压强时期,大尺度能谱也会增强而非抑制。我们进一步计算了具有双场势的两阶段暴胀模型的能谱,并表明该结果与ad hoc单场分析所得结果一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.05980,
  title  = {What initial condition of inflation would suppress the large-scale CMB spectrum?},
  author = {Pisin Chen and Yu-Hsiang Lin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.05980},
  year   = {2016}
}

备注

17 pages, 17 figures; revised to address referee's comment, added subsection III D and appendix with accompanying figures; matching coefficients in subsection III D and appendix corrected, other minor corrections and improvement, published in PRD