包含等曲率扰动的标量诱导引力波的晶格模拟研究
宇宙学与河外天体物理
2026-03-24 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
标量诱导引力波（SIGWs）为早期宇宙物理提供了一个独特的窗口。虽然其来自绝热扰动的产生已得到广泛研究，但等曲率扰动的贡献仍 largely 未被探索。在本工作中，我们开发了一种晶格模拟框架，用于计算来自纯等曲率和混合初始条件的随机引力波背景。我们的数值结果在纯等曲率情况下与半解析预测取得了良好一致。我们进一步分析了广义初始条件下的多峰结构，发现它们与纯绝热情景中产生的结构高度吻合。此外，我们考察了早期物质主导时期的SIGW，揭示峰值振幅和谱斜率对主导场的微观物理性质（如原初黑洞质量、丰度或孤子衰变率）敏感。本研究建立了晶格模拟作为预测复杂原初扰动SIGW谱的稳健工具，对解读当前和未来的引力波观测具有重要启示。
引用
@article{arxiv.2510.02106,
title = {Scalar-induced gravitational waves including isocurvature perturbations with lattice simulations},
author = {Xiang-Xi Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.02106},
year = {2026}
}
备注
20 pages, 8 figures, accepted by JCAP