Un modelo inflacionario vectorial con expansión anisótropa prolongada

Abstract

En vista de que existen análisis de datos sobre la radiación cósmica de fondo que sugieren la existencia de una dirección preferencial en el Universo, se analizará un modelo inflacionario en donde el campo del inflatón es acoplado a un campo vectorial sin masa, en el marco de un fondo homogéneo y anisótropo descrito por una métrica de Bianchi tipo IL. Se mostrará que la expansión anisótropa generada en este modelo se prolonga hasta el final del período inflacionario, proveyendo un contraejemplo para el teorema del no-cabello cósmico. Este teorema establece que la dinámica de un universo inflacionario en un espacio-tiempo homogéneo pero anisótropo (Bianchi I-VIID), dominado por una constante cosmológica o un campo escalar en la fase de rodadura lenta, evolucionará exponencialmente hacia el universo de FriedmannRobertson-Walker si la gravedad es de Einstein. De este modo, la isotropización del universo se alcanza rápidamente durante inflación, lo cual no es coherente con la posible existencia de una dirección preferencial en el Universo. En el modelo a analizar se evaden las condiciones del teorema del no-cabello cósmico al introducir un campo vectorial en el marco de la gravedad de Einstein. Se estudiará la dinámica de este modelo inflacionario, y las condiciones necesarias para que el monto de expansión anisótropa al final de inflación sea apreciable pero consistente con las cotas observacionales más recientes.