脉冲星计时阵列中随机信号的宇宙学解释

脉冲星计时阵列（PTA）合作组最近报告了令人信服的证据，表明存在一个与引力波背景一致的随机信号。在本快报中，我们结合来自 NANOGrav、PPTA 和 EPTA 合作组的最新数据集，分别探索从一阶相变、畴壁和宇宙弦对探测到信号的宇宙学解释。我们发现，与由幂律谱表征的超大质量黑洞双星（SMBHBs）相比，一阶相变和宇宙弦能给出可比较的解释，但畴壁模型与 SMBHB 模型相比贝叶斯因子仅为 0.009，因而被强烈排除。此外，对参数空间的约束表明：1）偏好电弱尺度以下的强相变，且气泡碰撞对能量密度谱起主导贡献；2）宇宙弦张力在 $90\%$ 置信区间为 $G \mu \in [1.46, 15.3]\times 10^{-12}$，且在 $95\%$ 置信水平偏好小的重连概率 $p<6.68\times 10^{-2}$，这意味着（超）弦理论中的弦比经典场弦受到强烈偏好。