关于平坦场内标量诱导引力波的格点模拟
宇宙学与河外天体物理
2026-04-07 v1 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
标量诱导引力波(SIGWs)提供了一种强大的探针,用于研究远小于宇宙微波背景和大尺度结构可及尺度上的内 inflate 动力学。在那些具有暂态超慢滚(USR)阶段的情形下,曲率功率谱可以在小尺度上被显著放大, potentially 生成可观测的随机引力波背景。在这一情形下,内 inflate 期间的标量动力学可能变得非线性,挑战了标准扰动预测的有效性。现有的 SIGWs 半分析计算依赖于内 inflate 波动的线性演化。在本工作中,我们使用格点模拟计算来自 USR 内 inflate 的 SIGWs。我们在内 inflate 期间对暴力场进行完全非线性演化,并非扰动地提取曲率扰动,然后通过线性演化牛顿势来模拟其事后复辟潮汐,同时保留初始原始波动在张量源中的完整非高斯结构。对于中等程度的非高斯性,半分析预测能捕捉到 GW 信号信号的正确数量级,但会受到重要修正。在内 inflate 非高斯性较大时,它在�幅和谱形状上可能会发生严重错误,无论整体张量功率谱的大小如何。我们的结果表明,要可靠地预测此类情形下的 SIGWs,要求对内 inflate 标量动力学进行非扰动控制。本工作使用的代码可在 https://github.com/caravangelo/inflation-easy.git 获取。
引用
@article{arxiv.2604.03628,
title = {Lattice simulations of scalar-induced gravitational waves from inflation},
author = {Angelo Caravano and Gabriele Franciolini and Sébastien Renaux-Petel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.03628},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 8 figures