探索引力波四点关联子
宇宙学与河外天体物理
2026-03-18 v1 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
源于原始的随机引力波背景 (SGWB) 提供了强大的探测早期宇宙物理和可能的暗区动态的手段。虽然大多数搜索聚焦于 GW 功率谱,但额外的信息编码在描述信号统计属性的更高阶相关子中。在本工作中,我们研究了由向量涨落在二阶生成的宇宙学 SGWB 的非高斯特征,这是一类在早期宇宙情景中得到充分动机的来源。在此框架内,我们开发了工具来表征更高阶的 GW 相关子,并计算产生连接贡献到 GW 三谱的代表性四点函数。我们展示了三谱幅度随着 GW 功率谱的平方比例,并在特征折叠动量配置中峰值,这反映了非线性源的结构。我们 then 探索了观察上的意义。首先,我们演示了连接的三谱对两个点重叠还原函数的方差产生贡献,包括记得 pulsar timing arrays 中相关的 Hellings-Downs 曲线。随后,我们构建了测量连接三谱的 optimal estimator 以进行地面基准干涉仪。我们的结果突出了非高斯 SGWB 统计如何提供一种补充的可观测量,用于探测 GW 背景的来源,以区分宇宙学和天体物理来源。
引用
@article{arxiv.2603.15514,
title = {Probing Gravitational-Wave Four-Point Correlators},
author = {Martina Ciprini and Maria Lucia Marcelli and Gianmassimo Tasinato},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.15514},
year = {2026}
}
备注
36 pages, 5 figures