[论文解读] Trapped Brane Features in DBI Inflation

Philippe Brax, Emeline Cluzel|arXiv (Cornell University)|Oct 21, 2010

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 37被引用 3

一句话总结

本文研究了在DBI暴胀中，束缚膜在膜交叉时如何导致暴胀子微扰功率谱的不连续跃迁，该特征出现在对应于交叉时间的声学视界尺度上。该效应源于膜束缚引起的有效暴胀子势的修改，从而在原初涨落中留下可观测的印记。

ABSTRACT

We consider DBI inflation with a quadratic potential and the effect of trapped branes on the inflationary fluctuations. When going through a trapped brane the effective potential of the inflaton receives a contribution whose effect is to induce a jump in the power spectrum of the inflaton perturbations. This feature appears in the power spectrum at a scale corresponding to the size of the sound horizon when the two branes cross each other.

研究动机与目标

• 研究束缚膜对DBI暴胀框架中暴胀涨落的影响。
• 分析膜束缚如何在膜碰撞期间修改有效暴胀子势。
• 识别膜交叉在原初微扰功率谱上的印记。
• 确定功率谱中特征的尺度与性质。

提出的方法

• 通过修改的有效势动力学建模具有二次势的DBI暴胀，并引入束缚膜效应。
• 利用DBI作用量形式化方法追踪暴胀子场在束缚膜构型中的演化。
• 计算暴胀子微扰的功率谱，并识别由膜交叉引起的不连续性。
• 将功率谱中特征出现的时间与膜交叉时刻的声学视界尺度相关联。
• 采用有效场论方法描述暴胀子与束缚膜自由度之间的相互作用。

实验结果

研究问题

• RQ1 束缚膜的存在如何改变DBI暴胀中暴胀子的有效势？
• RQ2 由膜交叉引起的特征在功率谱的哪个尺度上出现？
• RQ3 由于膜束缚导致的功率谱跃迁的物理起源是什么？
• RQ4 声学视界尺度如何与膜交叉事件的时间相关联？

主要发现

• 当膜交叉时，由于有效势的突然变化，暴胀子微扰的功率谱出现跃迁。
• 该特征出现在与膜交叉时刻声学视界大小相对应的尺度上。
• 束缚膜效应引起的势能修改导致功率谱的非光滑演化。
• 跃迁是膜相互作用期间有效动力学发生不连续变化的直接结果。