极轻矢量暗物质暴胀产生中的有限时长非慢滚效应
Finite-duration non-slow-roll effects in inflationary production of ultralight vector dark matter
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中文总结 AI 辅助
该研究针对极轻矢量暗物质暴胀产生的非慢滚效应，用平滑轮廓替代瞬时质量跃迁推导纵向模式动量响应核，发现有限时长处理可关联微观暴胀动力学与暗物质丰度及低频引力波信号。
中文摘要 AI 辅助
极轻矢量暗物质的暴胀产生可被一段短暂的非慢滚阶段放大，但瞬时质量跃迁会产生紫外振荡并导致有限时间预测无法确定。我们用平滑轮廓替代尖锐跃迁，推导了纵向模式的动量响应核。有限时长保留了红外增强效应，抑制了能分辨跃迁的模式，并对遗迹丰度引入了依赖于轮廓的修正。在确定暗物质丰度后，诱导的引力波信号仍保留独立的横无迹源依赖性，因此仅通过丰度重标会留下残余轮廓信息。模式演化数值计算与辐射时代张量积分均支持有限宽度处理。因此，跃迁时长将微观暴胀动力学与极轻矢量丰度及其低频引力波信号关联起来。
英文摘要
Inflationary production of ultralight vector dark matter can be amplified by a brief non-slow-roll phase, yet instantaneous mass transitions generate ultraviolet ringing and leave finite-time predictions unresolved. We replace the sharp transition with a smooth profile and derive the momentum-response kernel of the longitudinal mode. Finite duration preserves the infrared enhancement, suppresses modes that resolve the transition, and introduces a profile-dependent correction to the relic abundance. After fixing the dark matter abundance, the induced gravitational-wave signal retains an independent transverse-traceless source dependence, so abundance rescaling alone leaves residual profile information. Numerical mode evolution and radiation-era tensor integration support the finite-width treatment. Transition duration therefore links microscopic inflationary dynamics to ultralight vector abundance and its low-frequency gravitational-wave signal.
发表机构
- Zhejiang Normal University（浙江师范大学）
- Khazar University（哈扎尔大学）
- Balochistan University of Information Technology, Engineering and Management Sciences (BUITEMS)（俾路支信息技术、工程和管理科学大学）
- Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）
- Kimyo International University in Tashkent（塔什干金约国际大学）
- National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学）
- University of Tashkent for Applied Sciences（塔什干应用科学大学）
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