轴子暴胀产生的相关标量扰动与引力波

如果标量和张量涨落源于相同的底层机制，它们在暴胀期间可能是相关的。在本文中，我们研究了轴子暴胀模型中的这种相关性，其中滚动的暴胀子产生 $U(1)$ 规范场的量子，进而激发标量和张量涨落。我们计算了曲率扰动 $\zeta$ 与引力波能量密度 $\Omega_{GW}$ 在引力波探测器探测频率处的原初关联函数。这个两点函数接收两个贡献：一个源于引力波与由真空涨落放大标准机制产生的标量扰动之间的相关性，另一个源于引力波与由规范场激发的标量扰动之间的相关性。我们的分析表明，前者效应通常占主导地位。对于典型的参数值，由 $\zeta$ 的振幅和干涉仪频率处引力波的分数能量归一化的关联函数，其量级为 $10^{-4}\div 10^{-2}$。