中文

暗畴壁的引力闪耀

高能物理 - 唯象学 2022-04-27 v3 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

宇宙畴壁是无害的,前提是它们的张力随宇宙膨胀而减小。如果自发对称性破缺的尺度是通过与炽热原初等离子体的相互作用动态诱导的,则这一设定可以实现。在那种情况下,畴壁张力在早期宇宙中可达到很大的值,且与观测无冲突。由于初始张力很大,这些拓扑缺陷可作为引力波的强大源。我们对引力波谱做了初步估计,并论证它不同于其他源(特别是恒定张力畴壁)产生的谱。若构成畴壁的场与原初炽热等离子体极弱耦合且自相互作用极小,则所产生的引力波信号处于Einstein Telescope、DECIGO、TianQin、LISA、IPTA或SKA可探测的范围内。特别地,可考虑将该场作为暗物质的候选。我们讨论了各种暗物质产生机制及与之相关的发射引力波的性质。我们发现传统的冻结-out与冻结-in机制导致较大且或许不可观测的引力波频率。然而,暗物质也可在导致畴壁形成的二级相变时,或在畴壁最终溶解的逆相变时产生。在这两种情况下,发射引力波的频率实质上没有下限。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.12608,
  title  = {Gravitational shine of dark domain walls},
  author = {E. Babichev and D. Gorbunov and S. Ramazanov and A. Vikman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.12608},
  year   = {2022}
}

备注

38 pages, 5 figures; matches journal version