暴胀后振荡子形成产生的引力波谱

我们系统研究了具有振荡子支撑势的单场暴胀的预热行为。我们计算了所发射引力波（GWs）的性质以及所产生的振荡子的数密度与特征。通过对多种势类型进行数值模拟，我们将所分析的势分为两类，每类包含具有不同大场或小场依赖性的势。我们发现所发射 GW 谱的形状与振幅具有普适特征，其峰值位于暴胀子振荡期的物理波数 $k/a \sim m$ 附近，与确切的势形状无关。这可用作推断暴胀后存在剧烈预热阶段及可能振荡子形成的确凿证据。尽管存在这种表观普适性，我们发现两类势族间发射的 GW 谱形状存在差异，从而导致它们之间的判别特征。特别地，所有势都显示出 GW 谱中在振荡子形成时刻出现双峰结构。然而，表现出高效参数共振的势倾向于抹平该结构，至模拟结束时 GW 谱呈现单一宽峰。我们进一步计算了各势所产生的振荡子性质，发现稳定振荡子与瞬态过密区的数密度和尺寸分布存在差异。我们进行了线性涨落分析并利用 Floquet 图将模拟结果与参数共振的结构相联系。我们发现标量扰动的增长率及相关的振荡子形成时间对小场势形状敏感，而振荡子的宏观物理性质（如总数）依赖于大场势形状。