反弹模型中产生的原初引力波探测

众所周知，具有满足 ${c_s^2=p_d/\rho_d\approx 0}$（其中 $c_s, p_d, \rho_d$ 分别为尘埃流体的声速、压强和能量密度）的尘埃流体动力学流体的反弹模型，具有几乎尺度不变的标量扰动谱和可忽略的原初引力波。我们研究添加另一种满足 $1/3 < \lambda = p/\rho < 1$ 且在反弹附近应占主导的流体，是否能增加高频区引力波的振幅，使其在不久的将来的该频率范围观测中可被探测。事实上，我们表明，当这种额外流体主导背景时，对于变得大于哈勃半径的波长，原初引力波的能量密度正比于 $k^{2(9\lambda-1)/(1+3\lambda)}$。因此，当 $\lambda \to 1$（一种几乎为刚性物质流体）时，原初引力波的能量密度将随频率增长更快，使它们在高频处潜在可探测。然而，振幅中存在一个随 $\lambda$ 指数减小的额外因子 $I_q(\lambda)$。对于满足核合成界限且关于反弹对称的模型，这两者的净效应使得原初引力波的能量密度在高频处不够大，无法被当今或近未来观测探测到。因此，以具有小声速的尘埃流体动力学流体主导背景的对称反弹模型，在任何与观测相容的频段都不呈现显著量的原初引力波，即使模型中存在主导反弹阶段的其他场。对此类引力波的任何探测都将排除这类模型。