来自预热期的可探测引力波探测非热暗物质

我们描述了在（再）预热期间由随机引力波（GWs）信号探测暴胀子作为暗物质时所面临的挑战与路径。当可见 sector 与暗 sector 之间不存在其他相互作用时，此类情形极具吸引力，因为此外再无其他可探测前景。我们考虑相干振荡的暴胀子零模中的剩余能量对宇宙观测到的遗迹暗物质密度的贡献。为完整捕捉非线性动力学及振荡期间回反应的影响，我们采用伪谱方法的全非线性格点模拟以消除差分噪声。我们研究了再加热时代行为为 $m_{\Phi}^2\Phi^2$ 类型的模型，并发现了由表现为物质的高度占据暴胀子模之间散射所产生的典型原初随机引力波背景谱。我们讨论了构建此类可行暴胀模型的挑战，即暴胀子须解释宇宙总暗物质，同时产生的 GWs 处于未来引力波探测器（如 BBO、DECIGO、PTA、AION-MAGIS 和 CE）范围内。我们还描述了标准微扰再加热情景所需的修正，以防止残暴胀子能量通过微扰衰变而耗尽。