我们研究了膨胀场在膨胀后产生标量粒子的问题,膨胀场相对于宇宙膨胀迅速振荡。我们使用具有四次和二次膨胀势的混沌膨胀场景框架。产生的粒子由量子标量场χ描述,该标量场通过线性和二次耦合与inflaton耦合。使用标准的Bogolyubov变换技术研究粒子产生效应。特别注意在快速振荡的充气场中发生的参数共振现象。我们发现,在微扰理论的适用范围内,参数共振的影响至关重要,而基于一阶玻恩近似的估计往往低估了粒子产生。在四次膨胀势的情况下V(V)(中央处理器)=λ粒子产生过程对于inflaton场和标量场χ之间的任何类型的耦合都非常有效,即使耦合常数值很小。在这种情况下,充气振荡衰减后宇宙的能量密度是一个因子[λln(1/λ)大于基于一阶Born近似的相应估计值的倍。在二次膨胀势的情况下,再加热过程在很大程度上取决于膨胀和标量场χ之间的耦合类型以及耦合常数的大小。如果对费米子的充气耦合及其对标量场的线性(在充气场中)耦合被抑制,那么,正如科夫曼、林德和斯塔罗宾斯基之前所讨论的那样,充气场最终将与其余物质解耦,剩余的充气振荡可能提供宇宙的(冷)暗物质。在二次膨胀势的情况下,我们得到了膨胀场冻结时有效能量密度的最低和最高可能界限。
内政部:https://doi.org/10.103/PhysRevD.51.5438