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偏置畴壁:更快的湮灭,更弱的引力波

高能物理 - 唯象学 2025-10-29 v3 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

我们研究了畴壁网络的演化及其在实标量 χ\chi 模型中的唯象学意义,其中 Z2Z_2 对称性被势偏置 VbiasV_{bias} 轻微破缺。结果表明,后者触发畴壁湮灭的时间比先前认为的要早得多。具体而言,我们观察到湮灭时间 tannt_{ann} 的标度关系 tann1/Vbias2/3t_{ann} \propto 1/V^{2/3}_{bias} 比通常假设的 tann1/Vbiast_{ann} \propto 1/V_{bias} 更好地拟合模拟数据。因此,对于给定的微小 VbiasV_{bias},由偏置畴壁网络产生的引力波能量密度与朴素预期相比受到抑制。引力波的谱形状与无偏置畴壁产生的相似,但在接近最大值的紫外部分具有更多功率。在远紫外区域,引力波谱变得几乎平坦;这种平台在无偏置畴壁的情况下已被早前确认。在我们的研究中,我们主要关注对称性破缺势 Vbreakingχ3V_{breaking} \propto \chi^3,并论证如果包含 χ\chi 的更高次幂,畴壁演化不会发生显著改变。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.07902,
  title  = {Biased domain walls: faster annihilation, weaker gravitational waves},
  author = {E. Babichev and I. Dankovsky and D. Gorbunov and S. Ramazanov and A. Vikman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.07902},
  year   = {2025}
}

备注

25 pages, 11 figures, 2 tables; version accepted in JCAP