非高斯性至所有阶数的标量诱导引力波
宇宙学与河外天体物理
2026-04-24 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
标量诱导引力波(SIGWs)在许多早期宇宙过程伴随非高斯性的过程中普遍存在；虽然高斯扰动可以产生显著的SIGWs，但若标量扰动具有一定程度的非高斯性，SIGWs的计算结果可能受到显著影响并得到增强；因此，精确计算这类SIGWs需要全面理解非高斯性。在本Letter中，我们提出使用格子仿真直接计算具有非高斯性至所有阶数的SIGWs能谱。我们首先验证了该方法与现有半解析结果（包括非高斯性）相吻合，然后应用于更一般的情况，包括高阶原始非高斯性、曲率扰动中的对数依赖性、曲场模型以及超慢滚模型。我们发现，即便是适度的非高斯性也会显著改变SIGWs能谱在紫外范围的行为，这在未来的探测以及与/从原始黑洞约束中相互施加限制方面需要特别谨慎。
引用
@article{arxiv.2508.10812,
title = {Scalar-induced gravitational waves with non-Gaussianity up to all orders},
author = {Xiang-Xi Zeng and Zhuan Ning and Rong-Gen Cai and Shao-Jiang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10812},
year = {2026}
}
备注
v1, 6 figures, 5 pages + Supplemental Materials (with 2 figures); v2, largely extended supplemental materials with 7 figures. The Python/PyTorch code SimuSIGW with the Fourier Pseudo-Spectral method is now available at https://github.com/ZengXiang-Xi/SimuSIGW/tree/main