डार्क मैटर पर यूनिटैरिटी बाउंड: कम तापमान पर पुनः गर्म करना

लिंक की तालिका

• सार और परिचय
• एस-मैट्रिक्स: एकता और इसके परिणाम
• डार्क मैटर विनाश और यूनिटैरिटी बाउंड
• कम तापमान पर पुनः गर्म करना
• कम तापमान पर पुनः गर्म करके फ्रीज-आउट करें
• सार और निष्कर्ष
• आभार और संदर्भ

4. कम तापमान पर पुनः गर्म करना

जहाँ T SM बाथ के तापमान के अनुरूप है। इसका अर्थ है कि हबल विस्तार दर H इसलिए है

एसएम एन्ट्रॉपी घनत्व का तात्पर्य है कि एसएम स्नान का तापमान इस प्रकार बढ़ता है

हालांकि, इस बात पर ज़ोर देना दिलचस्प है कि मानक ब्रह्माण्ड संबंधी परिदृश्य प्रदान नहीं किया गया है और वैकल्पिक ब्रह्माण्ड विज्ञान भी हो सकता है [121]। निम्नलिखित में, हम कम तापमान पर पुनः गर्म होने की विशेषता वाले मामलों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। यह पुनः गर्म होना मुद्रास्फीति की समाप्ति के ठीक बाद की अवधि के अनुरूप हो सकता है, या एक द्वितीयक अवधि के अनुरूप हो सकता है जिसमें एसएम विकिरण से परे एक अतिरिक्त घटक ब्रह्मांड के ऊर्जा घनत्व पर हावी हो गया। विशेष रूप से, दो परिदृश्यों की समीक्षा की जाएगी: एक जहां ब्रह्मांड के विस्तार पर हावी होने वाले अतिरिक्त घटक ϕ में एक ऊर्जा घनत्व होता है जो विकिरण की तुलना में तेज़ी से पतला हो जाता है और क्षय नहीं होता है (यानी, एक किनेनेशन जैसा परिदृश्य), और दूसरा जहां ϕ गैर-सापेक्ष पदार्थ के रूप में स्केल करता है और एसएम कणों में विघटित हो जाता है (यानी, एक प्रारंभिक पदार्थ-प्रधान परिदृश्य)। इन दो परिदृश्यों का वर्णन नीचे किया जाएगा।

4.1. किनेशन जैसा

इस परिदृश्य में, ब्रह्मांड पर एक घटक ϕ का प्रभुत्व था जिसका ऊर्जा घनत्व मुक्त विकिरण की तुलना में तेज़ी से लाल हो जाता है [113],

n > 0 के साथ। इस परिदृश्य का एक विशिष्ट उदाहरण किनेसन [122, 123] से मेल खाता है, जहाँ n = 2 है। हालाँकि, n के लिए बड़े मान भी संभव हैं, उदाहरण के लिए, एक्पायरोटिक [124, 125] या चक्रीय परिदृश्यों [126–129] के संदर्भ में।

जहाँ हमने इस बात को ध्यान में रखा है कि, चूँकि ϕ क्षय नहीं कर रहा है, इसलिए SM एन्ट्रॉपी संरक्षित है, और इसलिए SM तापमान समीकरण (4.4) में दिखाए गए मानक स्केलिंग का अनुसरण करता है।

4.2. प्रारंभिक पदार्थ प्रभुत्व

इसका अर्थ यह है कि हबल विस्तार की दर है

पृष्ठभूमि के विकास को निर्धारित करने के बाद, अगले भाग में ऐसे वैकल्पिक ब्रह्माण्ड संबंधी परिदृश्यों में तापीय डीएम की गतिशीलता, तथा विशेष रूप से एकात्मकता सीमा पर पड़ने वाले प्रभाव का ध्यानपूर्वक अध्ययन किया जाएगा।

[4] यह उल्लेखनीय है कि, सामान्य तौर पर, गैर-एडियाबेटिक अवधि से पहले ϕ-प्रभुत्व वाला एक एडियाबेटिक काल हो सकता था, और एसएम विकिरण द्वारा प्रभुत्व वाला एक और युग हो सकता था। यहाँ, हालाँकि, हम मानते हैं कि डीएम फ्रीज-आउट गैर-एडियाबेटिक अवधि में होता है ताकि ब्रह्मांड के पिछले चरणों की कोई भूमिका न हो। यह सच है अगर ϕ को इन्फ्लेशन के साथ पहचाना जाता है या बस अगर गैर-एडियाबेटिक युग काफी लंबा है।