Cosmologia da inflação: inflação lenta versus tunelamento entre dois vacua

Nos modelos de inflação de rolagem lenta, a inflação inicial do universo é impulsionada pela parte plana diferente de zero do potencial inflaton, e termina quando a bola rola pelo penhasco e a energia potencial liberada leva à formação de matéria.

No entanto, como ouvi dizer que esses modelos de rolo lento não são mais considerados realistas hoje em dia na cosmologia inflacionária, em vez de outros modelos em que o fim da inflação é explicado pelo tunelamento quântico do universo, de um estado com maior densidade de energia de vácuo para outro estado com densidade de energia a vácuo mais baixa são consideradas, por exemplo.

Por que (do ponto de vista físico) os modelos de inflação lenta não são mais considerados realistas, quais são suas desvantagens? O que os modelos que explicam (o final da) inflação inicial por meio de uma transição de tunelamento para o vacua podem explicar ou descrever que os modelos de rolo lento não podem fazer?

Eu ... acho que você entendeu ao contrário? A inflação lenta está viva e bem, diferentemente dos modelos que envolvem tunelamento entre dois vacua. O modelo de inflação proposto pela primeira vez por Alan Guth em 1980 era um modelo de tunelamento. Mas tinha um problema sério: não reaquecia . O tunelamento de um vácuo falso para um verdadeiro (ou um falso de menor energia) não liberaria nenhuma radiação. E precisamos que a radiação, porque sãoessa radiação esfriou e condensou após quase 14 bilhões de anos de expansão. A solução foi a inflação lenta: como você mencionou na sua pergunta, a rolagem do poço em potencial libera uma grande quantidade de energia, o que, por sua vez, leva à grande variedade de matéria e radiação no universo atual. A inflação lenta também faz um bom trabalho em prever as pequenas flutuações de densidade no universo primitivo que semearam a formação de todas as estruturas do universo. A Wikipedia tem mais sobre tudo isso .

Um pequeno aviso: há muitos modelos inflacionários na literatura (há uma lista parcial hilária na nota de rodapé 3 deste excelente artigo de Yadav e Wandelt ) e, pelo que sei, um ou mais deles envolvem decadência a vácuo. Mas o paradigma dominante da inflação hoje é definitivamente lento.