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QCD坍缩域壁:QCD相变与引力波谱学

高能物理 - 唯象学 2025-05-30 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

对于在QCD下反常的一个离散对称性,其自发破缺在早期宇宙产生的域壁可因QCD瞬子效应自然湮灭。壁湮灭产生的引力波其振幅与频率由离散对称性破缺尺度与QCD尺度共同决定。脉冲星计时阵列实验在纳赫兹观测到的随机引力波证据暗示,若采用域壁解释,离散对称性破缺尺度约在100 TeV。湮灭温度约100 MeV,可自然低于QCD相变温度。我们指出,某些具有效大QCD θ\theta 角的域内的QCD相变可能为一阶相变。为推导θ\theta与温度下的相图,我们采用含三夸克味的现象学线性sigma模型。对NANOGrav、EPTA、PPTA与CPTA结果的域壁解释暗示一阶QCD相变,其预言在更高频率的额外引力波。若域壁初始形成亦为一阶过程,该类域壁模型预言有趣的引力波谱学,频率跨越超十个数量级,从纳赫兹至100 Hz。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.17160,
  title  = {QCD-Collapsed Domain Walls: QCD Phase Transition and Gravitational Wave Spectroscopy},
  author = {Yang Bai and Ting-Kuo Chen and Mrunal Korwar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17160},
  year   = {2025}
}

备注

35 pages, 8 figures, matches to published version