بازگرمایش و تورم گرم

    سینا هوشنگی  (دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف )

 چکیده:  پارادایم‌ تورم با در نظر گرفتن انبساط نمایی برای کیهان اولیه، مشکلات تختی و همگنی مدل کیهان‌شناسی استاندارد را برطرف می‌کند. هم‌چنین سازوکاری برای تولید اختلالات چگالی فراهم می‌نماید که منبع تشکیل ساختارهای بزرگ مقیاس هستند. از موفقیت‌های تورم پیش‌بینی طیف اختلالات مقیاس ناورداست که به خوبی با مشاهدات تابش ‌زمینه کیهان در تطابق است. ولی پس از یک دوره انبساط نمایی، کیهانی سرد و خالی از ماده وجود خواهد داشت که با آنچه که از مدل مهبانگ می‌دانیم در تضاد است. بنابراین به فرآیندی نیاز است که بعد از پایان تورم، به کیهانی داغ و شامل ذرات مدل استاندارد منجر شود. این فرآیند را می‌توان در دو نظریه «بازگرمایش بعد از تورم» و «تورم گرم» خلاصه کرد.

در نظریه بازگرمایش بعد از تورم، با در نظر گرفتن جفت‌شدگی بین میدان تورم و میدانی به عنوان نماینده میدان مدل استاندارد ذرات و با توجه به اثر میدان نوسانی تورم می‌توان انفجاری از ذرات در تعادل گرمایی داشت. در واقع کیهان بعد از تورم بازگرم می‌شود و به یک دوره تابش غالب، همان‌طور که از شروع مدل مهبانگ انتظار داریم، می‌رسد.

در مدل‌های تورم گرم، در دوران تورم تولید ذره خواهیم داشت که این ذرات به دلیل انبساط نمایی کیهان به شدت رقیق می‌شوند. تولید ذرات باید به گونه‌ای باشد که باعث از بین رفتن دوران تورم نگردد و با مشاهدات نیز در تطابق باشد. به همین دلیل مدل‌های تورمی گرم کم‌تر مورد توجه هستند. البته هر دو نظریه تا کامل شدن راه زیادی دارند.

در این ارائه ابتدا به مرور توصیف‌های اختلالی و غیراختلالی نظریه بازگرمایش و نحوه تولید ذرات بعد از تورم می‌پردازم. سپس با استفاده از یک جفت شدگی بین میدان تورم و میدانی با جرم نوسانی (مونودرومی) امکان وجود دوران تورم گرم را بررسی می‌کنم.

یکشنبه 7 مرداد 1397، ساعت 10:00

دانشکده فیزیک، طبقه اول کلاس فیزیک 3