BICEP2后的Gauged M-flation：新的CMB B模式极化影响与模型预测

本文主要探讨的是在BICEP2实验公布后对M通货膨胀模型（Gauged M-flation）的再评估。BICEP2的结果指出，宇宙微波背景辐射（Cosmic Microwave Background, CMB）的B模式极化可能与张量模与标量模的比值r约为0.2到0.05之间，这一观测结果对传统的宇宙学模型提出了新的挑战。M通货膨胀模型源自弦理论，其核心特征是标量inflaton场在U(N) Yang-Mills理论的伴随表示中，表现为矩阵形式。 作者回顾了之前的研究，特别关注了一类M通货膨胀模型，其中inflaton场能导致一个类似希格斯机制的双阱势，即mini = 0，μ值定义了两个势能谷。他们主要集中在inflaton场在μ对称破缺区域的φ>μ部分进行分析。作者详细计算了普朗克实验对模型预言的nS（标量谱指数）和r值的约束。在Ne = 60和nS = 0.96的情况下，他们发现r的理论预测接近0.2，恰好落在BICEP2观测结果的最优化区域。 然而，随着μ参数的增加，标量谱指数nS受到限制，不能超过670。尽管普朗克实验允许的nS范围和模型预测的误差范围允许r值在[0.13,0.26]范围内变动，未来如CMBPOL等实验将提供更精确的nS值限制，这将进一步缩小r的可能范围。因此，本文的工作不仅检验了M通货膨胀模型与BICEP2数据的一致性，也探讨了模型参数如何影响模型的预测结果，并预示了未来观测对模型精细调校的重要性。 这篇论文是基于最新天文观测结果对M通货膨胀模型的深入探究，通过理论计算和实验约束，展示了模型在面对BICEP2观测时的适应性和预测能力，以及未来观测对模型参数和物理性质的潜在影响。