[論文レビュー] Inflation in Web

Sheng Li, Yang Liu+1 more|arXiv (Cornell University)|Jun 19, 2009

Cosmology and Gravitation Theories被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、多枝分岐した場の空間を有する系が、ドメイン壁のネットワークを形成することで、複数のスローロールインフレーション領域を有する multiverse が生じうると提案している。本研究では、このような multiverse 内の観測者が、晩期の宇宙マイクロ波背景にドメイン壁やバブル衝突の痕跡を検出できる可能性を示している。

ABSTRACT

In a given path with multiple branches, in principle, it can be expected that there are some fork points, where one branch is bifurcated into different branches, or various branches converge into one or several branches. In this paper, it is showed that if there is a web formed by such branches in a given field space, in which each branch can be responsible for a period of slow roll inflation, a multiverse separated by domain wall network will come into being, some of which might corresponds to our observable universe. We discuss this scenario and show possible observations of a given observer at late time.

研究の動機と目的

• 複数のスローロールインフレーション領域を有する多枝分岐場の空間が、ドメイン壁の形成によってどのように multiverse を生じうるかを調査すること。
• 1 つのポケット宇宙に住む観測者にとって、そのようなドメイン壁ネットワークの宇宙論的影響を分析すること。
• この multiverse のシナリオにおける晩期観測的シグネチャーを特定すること。

提案手法

• 複数の枝を持つ場の空間をモデル化し、それぞれがスローロールインフレーションの期間を支持することを想定する。
• 場の空間における分岐・収束する枝の間での場の進化のダイナミクスを分析する。
• 異なるインフレーション領域を分けるドメイン壁のネットワークを構築する。
• 有効場理論と宇宙論的摂動理論を用いて、ドメイン壁の安定性と進化を研究する。
• ドメイン壁およびバブル衝突の晩期宇宙論への観測的影響を評価する。
• 観測的制約を宇宙マイクロ波背景から適用し、検出可能性を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 多枝分岐場の空間が、ドメイン壁を介してどのように multiverse の形成に寄与するか？
• RQ2 異なるインフレーション領域を分けるドメイン壁の宇宙論的ダイナミクスは何か？
• RQ3 ドメイン壁やバブル衝突のため、局所的観測者が宇宙マイクロ波背景で検出可能な痕跡は何か？
• RQ4 観測可能な宇宙が、このような multiverse の多数のポケット宇宙の1つである可能性はあるか？
• RQ5 現在の CMB データが、この multiverse モデルのパラメータに課す制約は何か？

主な発見

• 多枝分岐場の空間からドメイン壁の形成を経て、複数のスローロールインフレーション領域を有する multiverse が生じうる。
• 異なるインフレーションポケットを分けるドメイン壁は、晩期宇宙まで持続する可能性がある。
• 1 つのポケット宇宙に住む観測者は、宇宙マイクロ波背景にドメイン壁やバブル衝突の痕跡を検出できる可能性がある。
• 本モデルは、永遠のインフレーションを必要とせずに multiverse の生成を可能にするメカニズムを提供する。
• ドメイン壁の存在が、CMB に観測可能な非等方性や非ガウス的特徴を引き起こす可能性があるが、現在の制約ではその検出は限定的である。