重新审视手征密度波态下的 QCD 诱导小暴胀及其对脉冲星计时阵列引力波信号的影响
高能物理 - 唯象学
2026-04-01 v1 宇宙学与河外天体物理
核理论
摘要
我们重新审视 QCD 诱导的小暴胀，即宇宙从一个大的重子化学势开始，经历一个强的一阶 QCD 相变，产生一个与脉冲星计时阵列（PTA）观测相关的 nano-Hz 范围的可观测随机引力波背景。我们指出，常规的从夸克-胶子等离子体相到强子气体相的均匀相变在实现观测重子密度所需的过冷强度方面面临不可避免的困难。这促使我们探索在大的重子化学势下是否可能存在定性不同的相结构，从而改变重子密度与化学势之间的关系，进而改变相变的过冷历史。利用含标量矢量介子的核子-介子模型，我们确定了 平面中手征密度波（CDW）相的临界和旋节线结构。我们发现 CDW 相具有非平凡结构，并在参数空间的某些区域中可以保持亚稳态直至低重子密度。然而，考虑到随后的液-气相变和相分离，释放的潜热太小，无法实现可行的 QCD 诱导小暴胀场景及其相关的 PTA 尺度引力波信号。我们的分析细化了 QCD 相变可作为 nano-Hz 引力波宇宙学源的条件，同时阐明了非均匀 QCD 相可能的宇宙学相关性。
引用
@article{arxiv.2603.29772,
title = {Revisiting QCD-induced little inflation with chiral density wave state and its implications on pulsar timing array gravitational-wave signals},
author = {Tae Hyun Jung and Seyong Kim and Jong-Wan Lee and Chang Sub Shin and Hee Beom Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.29772},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 9 figures, 1 table