Reheating after string inflation

Nella teoria delle stringhe sono presenti numerosi campi scalari denominati moduli, i quali emergono dal limite di bassa energia della teoria. L’obbiettivo di questo lavoro di tesi è lo studio del reheating in un modello dove l’inflatone è un modulo di Kahler. Durante l’inflazione tutti i moduli il cui potenziale dipende dall’inflatone non si trovano nel loro minimo globale, ma in quello che viene chiamato minimo inflazionario. Al termine dell’inflazione l’inflatone decade e avviene un primo reheating, dopo cui l’universo entra in un’ epoca dominata dalla radiazione. Se è presente un modulo più leggero dell’inflatone questo inizia ad oscillare coerentemente attorno al proprio minimo globale, comportandosi come materia non relativistica. Poiché la densità di energia della materia decresce molto più lentamente di quella della radiazione, ad un certo momento il modulo più leggero dominerà la densità di energia dell’universo. Quando questo decade avviene il secondo e ultimo reheating. In questo tipo di modelli è inevitabile la produzione di assioni ultraleggeri, particelle scalari accoppiate solo gravitazionalmente che costituiscono una componente radiativa della densità di energia, ma non interagiscono con la materia ordinaria, costituendo quindi ciò che viene definita “radiazione oscura”. La quantità di radiazione oscura prodotta può essere espressa in termini di numero efficace di neutrini. Questa quantità può essere calcolata sia al momento della nucleosintesi primordiale, sia al momento della CMB. Con questo elaborato si vuole andare a verificare sotto quali condizioni è possibile evitare che sia prodotta troppa radiazione oscura, in un modello dove il MSSM è realizzato su uno stack di D7-brane.