Sự thống nhất bị ràng buộc trên vật chất tối: Làm nóng lại ở nhiệt độ thấp

Bảng liên kết

• Tóm tắt và giới thiệu
• Ma trận S: Tính đơn nhất và hệ quả của nó
• Sự hủy diệt vật chất tối và sự ràng buộc thống nhất
• Hâm nóng ở nhiệt độ thấp
• Đóng băng bằng cách hâm nóng ở nhiệt độ thấp
• Tóm tắt và kết luận
• Lời cảm ơn và tài liệu tham khảo

4. Hâm nóng ở nhiệt độ thấp

Trong đó T tương ứng với nhiệt độ của bể SM. Do đó, tốc độ giãn nở của Hubble H là

mật độ entropy SM ngụ ý rằng nhiệt độ của bể SM tăng theo

Tuy nhiên, thật thú vị khi nhấn mạnh rằng kịch bản vũ trụ học tiêu chuẩn không được chấp nhận và các vũ trụ học thay thế cũng có thể đã xảy ra [121]. Sau đây, chúng tôi tập trung vào các trường hợp đặc trưng bởi việc hâm nóng ở nhiệt độ thấp. Sự hâm nóng lại này có thể tương ứng với thời kỳ ngay sau khi kết thúc quá trình lạm phát, hoặc đến một thời kỳ thứ cấp trong đó một thành phần bổ sung ngoài bức xạ SM chi phối mật độ năng lượng của vũ trụ. Cụ thể, hai kịch bản sẽ được xem xét: một kịch bản trong đó thành phần phụ ϕ chi phối sự giãn nở của vũ trụ có mật độ năng lượng bị pha loãng nhanh hơn bức xạ và không phân rã (nghĩa là kịch bản giống như kination), và kịch bản còn lại trong đó ϕ quy mô như vật chất phi tương đối và phân rã thành các hạt SM (nghĩa là một kịch bản ban đầu vật chất thống trị). Hai kịch bản này sẽ được mô tả dưới đây.

4.1. giống Kination

Trong kịch bản này, vũ trụ bị chi phối bởi một thành phần ϕ có mật độ năng lượng dịch chuyển đỏ nhanh hơn bức xạ tự do [113], như

với n > 0. Một ví dụ điển hình của kịch bản này tương ứng với quan hệ động học [122, 123], trong đó n = 2. Tuy nhiên, các giá trị lớn hơn của n cũng có thể xảy ra, chẳng hạn, xuất hiện trong ngữ cảnh của ekpyrotic [124, 125] hoặc các kịch bản mang tính chu kỳ [126–129].

trong đó chúng tôi đã tính đến rằng, vì ϕ không phân rã nên entropy SM được bảo toàn và do đó nhiệt độ SM tuân theo thang đo tiêu chuẩn được hiển thị trong biểu thức. (4.4).

4.2. Sự thống trị vật chất sớm

Theo đó tốc độ giãn nở của Hubble là

Sau khi giải quyết xong sự phát triển của nền, trong phần tiếp theo, động lực học của DM nhiệt trong các kịch bản vũ trụ thay thế như vậy, và đặc biệt là tác động lên giới hạn đơn vị, sẽ được nghiên cứu cẩn thận.

[4] Điều đáng nói là, nói chung, thời kỳ không đoạn nhiệt có thể xảy ra trước một thời kỳ đoạn nhiệt với sự thống trị ϕ, và một thời đại khác bị bức xạ SM thống trị. Tuy nhiên, ở đây, chúng tôi giả định rằng sự đóng băng DM xảy ra trong thời kỳ không đoạn nhiệt nên các giai đoạn trước của vũ trụ không có vai trò gì. Điều này đúng nếu ϕ được đồng nhất với lạm phát hoặc đơn giản là nếu thời kỳ không đoạn nhiệt đủ dài.