一阶相变产生的磁场与引力波

我们对一阶电弱相变期间由气泡碰撞产生的磁场与引力波进行了三维晶格模拟。除引力波外，磁场强度的幂律谱系首次经数值计算给出，其为分段幂律谱：在薄壁极限下，低频区 $f<f_\star$ 有 $B_{\xi}\propto f^{0.91}$，高频区 $f>f_\star$ 有 $B_{\xi}\propto f^{-1.65}$，在相变温度 100 GeV 下峰值频率 $f_\star\sim 5$ Hz。当考虑流体力学效应时，在关联长度 $\xi\sim 10^{-7}$ pc 处生成的磁场强度可达 $B_\xi\sim 10^{-7}$ G，这可能为大规模磁场提供种子。我们的研究表明，宇宙磁场强度与引力波的测量是探测允许电弱相变的新物理的互补手段。