宇宙第一序相变中密度扰动与引力波产生的数值模拟

我们进行了三维格子模拟，以研究第一序相变（FOPT）期间的密度扰动和引力波（GW）。我们发现，对于相变强度$\alpha > 1$，气泡壁的前向运动成为主要来源，而对于$\alpha < 1$，密度扰动的主要贡献来自真空衰变的延迟。此外，由相变产生的密度扰动功率谱在小波数处表现为$k^3$斜率，在大波数处表现为$k^{-1.5}$斜率。进一步地，我们计算了GW功率谱，其在小波数处的斜率为$k^3，在大波数处的斜率为$k^{-2}$。我们的数值模拟确认，缓慢的相变可以产生原始引力波，并为GW功率谱提供预测，为GW探测提供理论支持。