来自暗 sector、振荡暴涨子与质量增强暗物质的引力波
高能物理 - 唯象学
2021-07-13 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
来自动力学标量场构型的引力波特征为观测早期宇宙提供了一个引人注目的窗口。本文中，我们辨识了暗物质与发射引力波的标量场之间有趣的关联，其或通过一级相变、或在暴胀后振荡而实现。为研究一级相变产生的引力波，我们考察了一个由重标量耦合于矢量与费米子场的简化模型。随后我们计算了由 E-Model 与 T-Model 暴胀后振荡的暴涨子场构型所源发的引力波谱。其中部分引力波特征可被未来的大爆炸观测台（Big Bang Observatory）揭示，但总体上我们发现 MHz–GHz 频段的引力波灵敏度对于发现最重的暗 sector 至关重要。有趣的是，我们发现经历相变的标量，连同 E-Model 与 T-Model 势，可推动晚期暗物质质量增强，并生成高达普朗克质量的暗物质。对于相变与振荡暴涨子，最大的暗物质质量增强对应于更高振幅的随机引力波背景。
引用
@article{arxiv.2008.12306,
title = {Gravitational Waves From Dark Sectors, Oscillating Inflatons, and Mass Boosted Dark Matter},
author = {Amit Bhoonah and Joseph Bramante and Simran Nerval and Ningqiang Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12306},
year = {2021}
}
备注
Manuscript updated to reflect published version