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引力波的冻结产生

高能物理 - 唯象学 2024-02-13 v2 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论 核理论

摘要

早期宇宙中的热等离子体产生了随机引力波(GW)背景,该背景在今天于微波波段达到峰值,被称为宇宙引力微波背景(CGMB)。在先前的工作中,仅考虑了贡献于 CGMB 的单引力子产生过程。在此,我们还研究了引力子对产生过程,并表明如果最高温度与 Planck 质量之比 Tmax/mpT_{\rm max}/m_{\rm p} 除以热浴中的内部耦合足够大,这些过程可以导致显著的贡献。由于暗物质冻结产生机制在概念上与原始热等离子体的 GW 产生机制非常相似,我们将后者称为“GW 冻结产生”。我们表明,量子引力效应出现在单引力子产生中,并且比主导阶贡献小 (Tmax/mp)2(T_{\rm max}/m_{\rm p})^2 因子。在我们的工作中,我们显式计算了具有四次相互作用的标量模型中的 CGMB 谱。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.16513,
  title  = {Freezing-In Gravitational Waves},
  author = {Jacopo Ghiglieri and Jan Schütte-Engel and Enrico Speranza},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.16513},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 6 figures (matches version published in Phys. Rev. D)