来自激发态的原初引力波
宇宙学与河外天体物理
2022-04-07 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
我们表明，暴胀期间具有大占据数的标量激发态会导致张量模的增强，以及在暴胀期间产生的相关随机引力波背景（SGWB）中出现量级为 1 的振荡特征模式。一种有效的激发态，即偏离 Bunch-Davies 真空，可以作为瞬态非绝热演化（例如暴胀历史中的尖锐特征）的结果动态出现。我们在一个多场背景下提供了一个明确的例子，其中触发激发态的尖锐特征被确定为暴胀轨迹中的强烈转弯。顺便指出，我们推导了暴胀期间由任意数量标量自由度在二阶产生的张量功率谱的普适表达式，关键地考虑了多场设置中 Hilbert 空间的非平凡结构。暴胀期间产生的 SGWB 可以克服标准的、暴胀后涨落在视界再进入时标量的诱导 SGWB，同时受微扰性和反作用界限的约束更小。此外，人们可以设想同时探测两者的可能性，因为它们在不同频率处达到峰值，并表现出具有不同周期的振荡。
引用
@article{arxiv.2111.14664,
title = {Primordial gravitational waves from excited states},
author = {Jacopo Fumagalli and Gonzalo A. Palma and Sébastien Renaux-Petel and Spyros Sypsas and Lukas T. Witkowski and Cristobal Zenteno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.14664},
year = {2022}
}
备注
57 pages, 10 figures. v2: typos corrected in Sec. 3.2 and references added. Version published in JHEP