遗迹引力子与脉冲星计时阵列：一种理论视角

在过去三年中，脉冲星计时阵列报告了一系列关于引力辐射（具有随机分布的傅里叶振幅）的反复证据，其基准频率约为 $30$ nHz，特征谱能量密度（以临界单位计）介于 $10^{-8}$ 与 $10^{-9}$ 之间。尽管目前仍不清楚这些效应是否仅仅源于时空曲率的原初涨落，但底层物理过程的性质表明，nHz 频段内遗迹引力子的谱能量密度可能仅依赖于共动视界在晚期、中期和早期时的演化。沿此系统性视角，我们首先考虑最常规的选项，即暴胀后膨胀率的修正。鉴于当前对遗迹引力子背景的约束，我们进而表明此类晚期效应无法在 nHz 区域产生所需的隆起。我们随后分析了相关波长的修正退出机制，这可能发生于引力子从与几何的相互作用中继承有效折射率之时。在这种情况下，相对短暂的暴胀阶段会导致 nHz 区域的超出，即便来自竞争实验的观测数据并未精确锁定参数空间中的相同区域。我们最后考察了一个曲率增长的早期阶段，并论证其与观测到的谱能量密度不相容，除非在早期穿越共动视界的波长重新进入一个非辐射主导的减速阶段。