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NANOGrav谱指数γ=3源于融化型宇宙学域壁

高能物理 - 唯象学 2023-12-19 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

我们讨论了由随宇宙膨胀而红移的张力所刻画的宇宙学域壁。这些融化型域壁发射低频谱形为Ωgwf2\Omega_{gw}\propto f^{2}的引力波,对应于近期NANOGrav 15年数据所偏好的谱指数γ=3\gamma=3。我们讨论了一个在早期宇宙中导致此类融化型域壁网络的具体高能物理情景。该情景涉及一个弱耦合标量场,其可作为有前景的暗物质候选者。我们确定了与NANOGrav数据中观测到的引力波特征相匹配的模型参数。暗物质质量被推至10111012eV10^{-11}-10^{-12}\,\text{eV}以下的极轻范围,借助旋转黑洞的超辐射效应,该范围可通过计划中的观测进行检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.04582,
  title  = {NANOGrav spectral index $\gamma=3$ from melting domain walls},
  author = {E. Babichev and D. Gorbunov and S. Ramazanov and R. Samanta and A. Vikman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.04582},
  year   = {2023}
}

备注

7 revtex pages, 1 figure; added references and appendix with the calculation of gravitational wave spectrum; matches version accepted in PRD