在全广义相对论中确定宇宙气泡碰撞的结果

宇宙气泡碰撞为永恒暴胀的动力学提供了一个重要的潜在观测窗口。在永恒暴胀中，我们可观测的宇宙包含在由暴胀亚稳真空形成的众多气泡之一中。气泡之间的碰撞会在宇宙微波背景辐射上留下可探测的印记。虽然已提出了关于观测信号的现象学模型，但要使理论具有完全预测性，必须从产生永恒暴胀的标量场理论中确定气泡碰撞时空，从而确定宇宙学可观测量。由于气泡及其碰撞固有的非线性性质，这需要结合广义相对论进行数值处理。在本文中，我们展示了在全广义相对论下气泡碰撞数值模拟的结果。这些模拟使我们能够准确确定气泡碰撞的结果，并考察它们对气泡宇宙内部宇宙学的影响。我们确认了先前解析工作中使用的若干近似的有效性，并识别出气泡碰撞时空的定性新特征。研究涵盖了真空气泡和包含现实暴胀宇宙学的气泡。我们确定了标量场势必须满足的约束条件，以便获得与我们观测到的宇宙学一致但仍留下可探测信号的碰撞。