宇宙学相变中广义相对论下的气泡增长

我们使用完整的广义相对论框架，研究早期宇宙一阶相变中稳定相气泡向平坦 Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker 宇宙的自相似膨胀。在两相均采用简单线性气压状态方程、且相边界宽度可忽略的极限下，我们发现存在自相似解，其在定性上类似于闵可夫斯基空间中的类比解，但具有区分性特征。稀疏波延伸至气泡中心，而气泡中心附近的空间截面具有负曲率。引力效应重新分配了气泡周围流体的动能，并可显著改变动能分数。在快速爆轰情形下，引力解的动能分数相比闵可夫斯基类比解可增强多达 $\mathcal{O}(1)$，也可被抑制达 $\mathcal{O}(10)$ 的因子。气泡中心的负空间曲率量级与基于闵可夫斯基解中能量密度扰动考虑的朴素预期同阶，其中引力燃爆解负曲率较小，而爆轰解负曲率较大。我们推断，当气泡尺寸与宇宙学哈勃半径相当时，广义相对论效应可能对引力波功率谱的精确计算产生显著影响，影响来自流体剪切应力的初级产生，并通过标量扰动诱导次级产生。