引力波对大弹力学宇宙学弹性能量尺度的约束

大弹力学宇宙学提供了一种解决宇宙初始奇点问题的方案，随机引力波背景（SGWB）搜索为测试这一范式提供了广阔的机会。本文建立了弹性能量尺度 $\rho_{s\downarrow}^{1/4}$ 与 SGWB 谱 $\Omega_\mathrm{GW}(f)h^2$ 之间的解析关系。通过结合主要引力波探测器（例如 Planck/BICEP、PTA 和 LIGO/Virgo 分别覆盖低、中和高频率）的灵敏度，我们提供了对 $\rho_{s\downarrow}^{1/4}$ 的首个系统性引力波约束。我们的结果表明，在给定约束 $\rho_{s\downarrow}^{1/4} > 1~\mathrm{TeV}$ 的情况下，由当前 SGWB 搜索排除区域 $-\tfrac{1}{3} < w_1 < -0.17$。此外，在 $\rho_{s\downarrow}^{1/4} < 10^{16}~\mathrm{TeV}$ 时，无法产生可检测的 SGWB，$0.038 < w_1 < \infty$。我们识别了一个窗口 $-0.17 < w_1 < 0.038$，其中可以产生可检测的 SGWB，除几乎所有大弹力模型外几乎都不受支持，除了物质支配收缩模型 ($w_1 \simeq 0$)。