Questions on calculation of primordial power spectrum with large spikes: the resonance model case
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Inflationary models predicting a scale-dependent large amplification of the density perturbations have recently attracted a lot of attention because the amplified perturbations can seed a sizable amount of primordial black holes (PBHs) and stochastic background of gravitational waves (GWs). While the power spectra in these models are computed based on the linear equation of motion, it is not obvious whether loop corrections are negligible when such a large amplification occurs during inflation. In this paper, as a first step to discuss the loop corrections in such models, we use the in-in formalism and calculate the one-loop scalar power spectrum numerically and analytically in an illustrative model where the density perturbations are resonantly amplified due to oscillatory features in the inflaton potential. Our calculation is technically new in that the amplified perturbations are numerically taken into account in the in-in formalism for the first time. In arriving at our analytical estimates, we highlight the role that the Wronskian condition of perturbations, automatically satisfied in our model, plays in obtaining the correct estimates. In addition, the analytical estimates show that the contribution originating from the quantum nature of the perturbations in the loop can be dominant. We also discuss the necessary conditions for subdominant loop corrections in this model. We find that, for the typical parameter space leading to the 𝒪(10 7 ) amplification of the power spectrum required for a sufficient PBH production, the one-loop power spectrum dominates over the tree-level one, indicating the breakdown of the perturbation theory.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».