粒子物理与宇宙学最小模型中的原初引力波
高能物理 - 唯象学
2021-02-25 v2 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
在本文中，我们分析了Standard Model*Axion*Seesaw*Higgs portal inflation (SMASH)模型所预言的原初引力波(GWs)谱，该模型被提出作为标准模型的最小扩展，一举解决了粒子物理与宇宙学中的五个基本问题（暴胀、重子不对称性、中微子质量、强CP问题和暗物质）。SMASH模型对二阶Peccei-Quinn (PQ)相变的临界温度有唯一预言，其不确定性来自轴子暗物质丰度的计算，这意味着在那一温度下宇宙的状态方程发生了剧烈变化。此类事件被印刻在暴胀期间原初张量涨落产生并在（对应于）时进入视界的GWs谱上，指向未来星载GW干涉仪所覆盖的最佳频率范围。我们精确估算了跨越PQ相变的有效相对论自由度，并用以评估今天观测到的GWs谱。结果表明，未来的高灵敏度GW实验——ultimate DECIGO——能够探测该模型中由PQ相变产生的非平凡特征。
引用
@article{arxiv.2009.02050,
title = {Primordial gravitational waves in a minimal model of particle physics and cosmology},
author = {Andreas Ringwald and Ken'ichi Saikawa and Carlos Tamarit},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02050},
year = {2021}
}
备注
35 pages, 11 figures; revised version of the manuscript, accepted for publication in JCAP