Inflação eterna em um ambiente dissipativo e na presença de um banho térmico Documento uri icon

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  • doctoral thesis

abstrato

  • A inflação eterna é estudada no contexto da inflação morna. A inflação estocástica de Starobinsky é generalizada de forma a incluir os efeitos tópicos da inflaão morna, permitindo-nos estudar a inflação eterna em um contexto mais geral. Focamos em diferentes ferramentas para analisar os efeitos da dissipação e da presença de um banho de radiação térmica no regime dominado por flutuação, para o qual o regime de auto-reprodução de regiões de Hubble ocorre. Uma análise de Sturm-Liouville da equação de Fokker-Planck para a probabilidade de ocorrer inflação eterna e uma análise da probabilidade de existirem pontos eternos são realizadas. Como ferramentas adicionais, exploramos o valor limiar do ínflaton e o número de e-folds limiar necessários para o estabelecimento de um regime de auto-reprodução e número de regiões de Hubble produzidas durante o regime dominado pelas flutuações, usando uma condição generalizada para a ocorrência de um regime dominado por flutuações. Obtemos a dependência funcional dessas quantidades na dissipação e na temperatura. Consideramos como casos representativos de modelos inflacionários os potenciais caótico e hilltop. Nossos resultados mostram que a inflação morna tende a inicialmente favorecer o começo de um regime de auto-reprodução para pequenos valores de dissipação. À medida que a dissipação cresce, torna-se mais difícil que no caso da inflação fria (ou seja, na ausência de dissipação) de se estabelecer um regime de auto-reprodução para ambos os modelos inflacionários analisados. Os resultados são interpretados e expressões analíticas explícitas são apresentadas sempre que possível
  • Eternal inflation is studied in the context of warm inflation. The Starobinsky stochastic inflation model is generalized in order to include the typical effects of warm inflation, allowing us to study eternal inflation in a more general context. We focus on different tools to analyze the effects of dissipation and the presence of a thermal radiation bath on the fluctuation-dominated regime, for which the self-reproduction of Hubbleregions can take place. A Sturm-Liouville analysis of the Fokker-Planck equation for the probability of having eternal inflation and an analysis for the probability of having eternal points are performed. As additional tools, we explore the threshold inflaton field and threshold number of e-folds necessary to establish a self-reproduction regime and the number o Hubble-regions produced during the flutuation-dominated regime, using generalized conditions for the occurrence of a fluctuation-dominated regime. We obtain the functional dependence of these quantities on the dissipation and temperature. We have considered as representative cases potentials of the form of chaotic and hilltop ones. Our results show that warm inflation tends to initially favor the onset of a self-reproduction regime for smaller values of the dissipation. As the dissipation increases, it becomes harder than in cold inflation (i.e., in the absence of dissipation) to achieve a self-reproduction regime for both types of models analyzed. The results are interpreted and explicit analytical expressions are given whenever that is possible.

data de publicação

  • 2016-01-01