声壳模型中一阶宇宙学相变产生的引力波

我们使用声壳模型计算了早期宇宙一阶相变产生的引力波功率谱。该模型预言功率谱依赖于平均气泡间距、相变强度、相边界速度，其整体频率尺度由成核温度设定。功率谱还依赖于气泡成核率的时间演化。引力波的峰值功率与频率同已发表的数值模拟（其中气泡同时成核）吻合良好。对于爆轰情形吻合尤为良好，但欠轰的总功率被预言得高于数值模拟结果，表明需要对能量向流体转移的模型进行修正以获得精确计算。我们展示了气泡成核率的时间依赖性如何影响功率谱形状：指数上升的成核率比同时成核产生更长波长、更高振幅的引力波。我们给出了预言引力波功率谱的改进拟合，形式为双重折断幂律，其中斜率的两个折点出现在对应于平均气泡间距以及包围膨胀气泡的流体壳层厚度的波数处，而该厚度又与相边界速度相对声速的差值有关。