中微子等离子体中的引力波与 NANOGrav 信号

NANOGrav 合作组近期在 nHZ 频段发现的引力波(GW)信号为随机引力波的存在打开了大门。在本工作中，我们指出，在热而致密的中微子不对称等离子体中，由于不同种类中微子数密度有限差异所引起的不稳定性，可能产生引力波。所产生的引力波的振幅和频率处于 NANOGrav 观测的灵敏范围内。我们表明，由该机制产生的引力波可能是观测到的 NANOGrav 信号的一种可能解释。我们还讨论了在非均匀宇宙学中微子等离子体中引力波的产生，其中当中微子进入自由流动区域时产生引力波。我们证明，在非均匀中微子等离子体中产生的引力波无法解释观测到的 NANOGrav 信号。我们还利用 NANOGrav 信号计算了磁场强度的下限，发现若要解释该信号，磁场强度在 Mpc 长度尺度上至少应约为 $\sim 10^{-12}$ G。