螺旋暴胀磁生成与引力波的模拟
宇宙学与河外天体物理
2021-12-01 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
利用低再加热温度情形下螺旋暴胀磁生成的数值模拟，我们表明磁能谱在依赖于再加热温度的特定波数处强烈峰值。对于150 MeV至3×10^5 GeV的再加热温度，引力波（GW）在3 nHz至50 mHz的频率间产生。在峰值频率及 below，应力谱总是白噪声谱。这意味着每对数波数区间的GW能量呈线性增长，而非先前认为的立方增长。在螺旋与非螺旋情形下，GW谱在高于各自峰值频率处均紧随急剧下降。在此磁生成情形中，螺旋项的存在将GW谱的峰值及因此上述下降的位置延伸至比无螺旋情形更大的频率。这可能在空间干涉仪的可探测性上造成差异。发现GW产生效率几乎与非螺旋情形相同，且独立于再加热温度，只要再加热结束时的电磁能量固定为辐射能量密度的特定分数。此外，与无螺旋情形相反，再加热期间电能现小于磁能。发现圆偏振分数在峰值频率范围以下某区间内接近百分之百。
引用
@article{arxiv.2107.12333,
title = {Simulations of helical inflationary magnetogenesis and gravitational waves},
author = {Axel Brandenburg and Yutong He and Ramkishor Sharma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.12333},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 8 figures, 4 tables, submitted to ApJ