NANOGrav 结果对暴胀的启示

NANOGrav 脉冲星计时阵列实验在其 12.5 年数据集中报告了影响脉冲星计时残差的一个随机公共谱过程的证据，这可被解释为对随机引力波背景（SGWB）的首次探测。我考察 NANOGrav 信号是否可由暴胀产生的 SGWB 解释，重点关注对张量谱指数 $n_T$ 和张量标量比 $r$ 的启示。在符合 BICEP2/Keck Array 与 Planck 对 $r$ 的上限的同时解释 NANOGrav，需要 $r \gtrsim {\cal O}(10^{-6})$ 并伴随极蓝的张量谱，$0.7 \lesssim n_T \lesssim 1.3$。在讨论了能实现此类蓝谱的模型后，我表明这一参数空间区域在足够低的再加热尺度 $T_{\rm rh} \lesssim 100\,{\rm GeV}-1\,{\rm TeV}$ 下可与大爆炸核合成约束相一致。在假定原初张量谱为幂律参数化的重大保留条件下，NANOGrav 信号的暴胀解释因此未被排除。