利用一千次场论模拟扩展并标定宇宙弦的速度依赖单尺度模型
宇宙学与河外天体物理
2020-01-08 v1 高能物理 - 唯象学
计算物理
摘要
理解拓扑缺陷网络的演化及其宇宙学后果需要解析建模与数值模拟相结合。缺陷网络演化的标准解析模型是速度依赖单尺度（VOS）模型。对于宇宙弦的情形，迄今为止该模型已在辐射期、物质期以及 Minkowski 时空下利用少量 Goto-Nambu 与场论模拟进行了标定。但模型的好坏取决于可用模拟，且应随进一步模拟的出现而扩展。在先前工作中，我们给出了宇宙学域壁网络演化的通用图形处理器（GPGPU）实现，并借此获得了改进的域壁 VOS 模型。此处我们延续该努力，利用近期类似的局域阿贝尔-希格斯弦网络代码。该代码带来的显著加速使我们得以开展 1032 次规模为 的场论模拟，涵盖 43 种不同的膨胀率。这种对膨胀率影响的细致探索进而使影响网络演化的各类动力学过程得以在统计上分离。我们由此扩展并精确标定了宇宙弦的 VOS 模型，包含分别描述由于弦环产生与标量/规范辐射所致能量损失的项。通过将这一新标定的 VOS 模型与域壁的类似模型比较，我们定量表明两类缺陷的能量损失机制不同。
引用
@article{arxiv.1911.03163,
title = {Extending and Calibrating the Velocity dependent One-Scale model for Cosmic Strings with One Thousand Field Theory Simulations},
author = {J. R. C. C. C. Correia and C. J. A. P. Martins},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.03163},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 5 figures, Phys. Rev. D (in press)