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来自各向异性轴子转动的各向异性引力波

高能物理 - 唯象学 2025-08-12 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

引力波(GWs)因其能够自由穿越宇宙历史而成为探测早期宇宙的有力工具。我们研究了一个引人注目的场景中的引力波产生,在该场景中,一个转动的轴子(类)场在早期宇宙中短暂地变得重要,然后转变为动能主导流体,并通过宇宙膨胀迅速耗散其能量。在这个短暂的时期内,曲率扰动可以主要由转动的轴子产生,并可能显著超过绝热分量。此外,轴子场扰动在此阶段在超视界尺度上增长。这些效应可以产生一个强大的诱导引力波随机背景。该引力波背景还表现出从轴子涨落继承的显著大尺度各向异性,作为该场景的一个独特特征。重要的是,轴子重要性的短暂性使得该场景能够规避对大尺度扰动的严格限制。我们分析了各种观测约束,并发现所产生的引力波信号的振幅和各向异性都可能被未来的探测器探测到。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.08249,
  title  = {Anisotropic Gravitational Waves from Anisotropic Axion Rotation},
  author = {Arushi Bodas and Keisuke Harigaya and Keisuke Inomata and Takahiro Terada and Lian-Tao Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.08249},
  year   = {2025}
}

备注

65 pages, 17 figures