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卷曲宇宙弦的标度解:II. 时变粗粒化尺度解

宇宙学与河外天体物理 2022-11-09 v1 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们通过研究其允许的渐近标度解,继续探索宇宙弦的速度依赖单尺度模型的卷曲推广。我们扩展了前文工作[Almeida &\& Martins, Phys. Rev. D 104 (2021) 043524],考虑弦卷曲的时变粗粒化尺度这一更全面情形。网络演化的建模因而依赖三种主要机制:哈勃膨胀、能量转移机制(如环与卷曲的产生)以及卷曲被粗粒化的尺度选择。我们分析它们各自对网络整体行为及因此对标度解的作用。在闵可夫斯基空间中,我们发现此前在无膨胀数值模拟中观测到的线性标度,在平均尺度变化时不可能出现。对膨胀宇宙,我们发现三类宽泛标度解——卷曲消失、达到标度或增长——依然存在,但受粗粒化尺度时间演化的不同影响。Nambu-Goto型解(无卷曲)不受影响,增长卷曲解被平凡推广,而对卷曲达到标度的解,其存在的膨胀率相对于固定粗粒化尺度情形降低。最后,我们也表明纳入时变粗粒化尺度原则上允许额外标度解,其虽数学有效但不具物理性。总体而言,我们对卷曲速度依赖单尺度模型允许标度解图景的映射,为即将开展的高分辨率场论与Nambu-Goto模拟对该模型的细致检验铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.09801,
  title  = {Scaling solutions of wiggly cosmic strings: II. Time-varying coarse-graining scale solutions},
  author = {A. Almeida and C. J. A. P. Martins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.09801},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 6 figures, 1 table; Phys. Rev. D (in press). Second paper in a series, the first one is arXiv: 2107.11653. Some particular solutions were previously reported in a conference proceedings at arXiv:2210.08467