Beauty is distractive: particle production during multifield inflation

Autor: Christian T. Byrnes, David Langlois, Diana Battefeld, Thorsten Battefeld
Přispěvatelé: APC - THEORIE, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut für theoretische Physik, Universität Hamburg (UHH)-Universität Hamburg (UHH), Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Institut für theoretische Physik, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut für theoretische Physik
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2011
Předmět:
Zdroj: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2011, 08, pp.025. ⟨10.1088/1475-7516/2011/08/025⟩
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Institute of Physics (IOP), 2011, 08, pp.025. ⟨10.1088/1475-7516/2011/08/025⟩
ISSN: 1475-7508
1475-7516
DOI: 10.1088/1475-7516/2011/08/025⟩
Popis: We consider a two-dimensional model of inflation, where the inflationary trajectory is "deformed" by a grazing encounter with an Extra Species/Symmetry Point (ESP) after the observable cosmological scales have left the Hubble radius. The encounter entails a sudden production of particles, whose backreaction causes a bending of the trajectory and a temporary decrease in speed, both of which are sensitive to initial conditions. This "modulated" effect leads to an additional contribution to the curvature perturbation, which can be dominant if the encounter is close. We compute associated non-Gaussianities, the bispectrum and its scale dependence as well as the trispectrum, which are potentially detectable in many cases. In addition, we consider a direct modulation of the coupling to the light field at the ESP via a modulaton field, a mixed scenario whereby the modulaton is identified with a second inflaton, and an extended Extra Species Locus (ESL); all of these scenarios lead to similar additional contributions to observables. We conclude that inflaton interactions throughout inflation are strongly constrained if primordial non-Gaussianities remain unobserved in current experiments such as PLANCK. If they are observed, an ESP encounter leaves additional signatures on smaller scales which may be used to identify the model.
41 pages, 6 figures; v2: references and minor clarifications added, conclusions unchanged
Databáze: OpenAIRE