LISA 上相变的观测前景：Fisher 矩阵分析

电弱尺度上的的一级相变将导致引力波的产生，其可能在即将到来的天基引力波（GW）探测器如 LISA（激光干涉空间天线）上被观测到。由于标准模型没有相变，LISA 可通过搜寻随机引力波背景来搜寻新物理。本工作中，我们利用声壳模型刻画引力波功率谱，并使用 Fisher 矩阵估计不确定性，研究了 LISA 对相变产生的随机背景中所编码的热力学参数的灵敏度。我们探索了转变强度 $\alpha < 0.5$ 与相边界速度 $0.4 < v_\text{w} < 0.9$、在 $T_{\text{N}} = 100$ GeV 成核、平均气泡间距为哈勃长度的 $0.1$ 和 $0.01$、声速 $c/\sqrt{3}$ 的参数空间。我们表明声壳模型中的功率谱可很好地由四参数双截断幂律近似，并发现对于高于 20 的信噪比（SNR），峰值功率与频率可被测量到约 10% 的精度。底层热力学参数的确定因简并而复杂，但在所有情形下相边界速度都将是约束最好的参数。转向 Fisher 矩阵的主成分，高于 20 的信噪比在两个最高阶主成分中产生小于 3% 的相对不确定度，表明参数组合的良好前景。最高阶主成分由壁速度主导。这些参数灵敏度的估计为热力学参数的理论计算提供了初步的精度目标。