利用 Taiji 探测宇宙相变：灵敏度分析与参数估计

我们研究了基于太极空间引力波观测站探测早宇宙中一阶相变产生的随机引力波背景的能力。采用包含真实仪器噪声、银河双白矮星混淆噪声以及类星体双星背景的综合性模拟框架，系统分析了太极在 various signal 参数范围内的灵敏度。我们的贝叶斯分析表明，太极能够稳健地检测并表征能量密度超过 $\Omega_{\text{PT}} \gtrsim 1.4 \times 10^{-11}$ 的相变信号，尤其在 $10^{-3}$ 到 $10^{-2}$ Hz 频段灵敏度尤为强烈。对于振幅在 $\Omega_{\text{PT}} \gtrsim 1.1 \times 10^{-10}$ 以上的信号，太极能够以较好于 $10\%$ 的相对精度确定峰值频率。这些检测能力将使太极能够探寻各种超标准模型情景下的电弱尺度相变，潜在地揭示与偶极生成和暗物质产生相关的新物理。我们使用贝叶斯因子和 Deviance Information 准则量化检测置信度，发现两者结果一致，验证了我们的统计方法。