来自手性引力波的手性光子

我们证明，具有张量-标量比 $r$ 与手性参数 $\Delta\chi$（对于最大手性背景为 $\pm1$）的手性引力波（GW）背景可诱发振幅为 $V_{00} \simeq 2.6 \times 10^{-17}\, \Delta \chi (r/0.06)$ 的破宇称均匀（对天空中所有方向取平均）圆偏振。然而我们也证明，均匀圆偏振可来自自发破宇称的非手性 GW 背景的实现。该偏振的大小取自方均根 $\sqrt{< V_{00}^2>} \simeq 1.5\times 10^{-18}\, (r/0.06)^{1/2}$ 的分布，这意味着手性参数须满足 $\Delta \chi \gtrsim 0.12 (r/0.06)^{-1/2}$ 才能确认 GW 背景为手性。尽管这些数值太小以致在可预见的未来无法被任何实验探测到，该计算是一个原理证明：以手性引力波背景形式存在的宇宙学破宇称可被印刻于宇宙微波背景中光子的手性上。它也阐明了看似破宇称的宇宙学信号如何源于守宇称物理。