探索中微子 seesaw 规模的引力波信号

中微子是标准模型中最难发现的粒子，其质量背后的物理机制尚未知晓，需引入新型粒子与相互作用。其中一种优雅的解决方案来自seesaw机制。该机制通常被认为存在于高能尺度，但可通过探测宇宙弦产生的引力波信号进行测试，这种信号在众多高能尺度seesaw模型中具有较为普遍的特征。本文考察了一种低能尺度seesaw机制，即在太赫能量尺度（PeV scale）生成中微子质量，基于 gauged U(1) 夸克数模型。在此情境下，引力波信号在高频段源于早期宇宙中的一次相变，而在低频段则由域壁湮灭产生，导致引力波光谱呈现双峰结构。本文讨论的信号可在即将到来的实验中探测，包括引力波干涉仪、脉冲时序阵列（pulsar timing arrays）以及天体测量观测。