宇宙弦位形的演化

我们扩展并发展了先前关于宇宙弦网络演化的研究。新的处理方法基于对随机选取的给定长度左移弦段的端到端距离概率分布的分析。该描述涉及三个不同的长度尺度:$\xi$,与整体弦密度相关;$\bar\xi$,沿弦的持续长度;以及$\zeta$,描述小尺度结构,这是该问题数值模拟中的一个重要特征。我们推导出一个演化方程,描述由于宇宙膨胀、弦间相互作用和环形成以及引力辐射的综合效应,分布如何随时间发展。在对模型中未知参数做出合理假设的情况下,我们证实了先前研究的结论,即如果忽略引力辐射和小尺度结构效应,两个主导长度尺度都与视界大小成比例缩放。当包含额外效应时,我们发现虽然$\xi$和$\bar\xi$增长,但$\zeta$最初不增长。然而,由于引力反作用效应,它最终确实似乎在更低的水平上缩放。