利用引力波探测器探测暗 sector 的信号
高能物理 - 唯象学
2016-11-23 v3 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
受 aLIGO 近期引力波发现的启发，我们讨论了在地面和空间干涉仪中可能观测到的新物理信号特征。我们证明，如果暗 sector 中的一级相变发生在比电弱能标高出几个数量级的温度下，那么未来实验中将产生可探测的引力波信号。这种情况下引力波的来源与早期宇宙中膨胀和碰撞气泡的动力学有关。同时我们指出，拓扑缺陷如暗 sector 畴壁可能在 aLIGO 中已经产生可探测信号。气泡和畴壁两种情景均由暗新物理 sector 的半经典构型提供源。在第一种情况中，引力波信号来源于气泡壁碰撞以及早期宇宙热等离子体中的湍流；第二种情况对应于当前畴壁穿过干涉仪，与引力波无关。我们发现 aLIGO 在当前灵敏度下可以探测畴壁相互作用的确定性信号，而包括 aLIGO 第五阶段设计灵敏度在内的未来提议实验可以探测暗 sector 相变。
引用
@article{arxiv.1602.03901,
title = {Hearing the signals of dark sectors with gravitational wave detectors},
author = {Joerg Jaeckel and Valentin V. Khoze and Michael Spannowsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03901},
year = {2016}
}
备注
12 pages, 10 figures; v2: extended discussion and references added; v3: improved calculation of bubble formation beyond the thin wall limit