暴涨后随机引力波产生

在许多暴涨模型中，加速膨胀阶段以非热力学阶段结束，即‘预加热’阶段，在此阶段，暴涨子将能量泵送到特定动量模态中进行耦合。这必然导致大型、暂时性密度不均匀性，可作为引力波的显著来源。本文考虑了暴涨过程中引力波的一般特性，对几个具体暴涨模型进行了详细计算，并识别出需要进一步研究的问题。特别是，我们认为如果这些引力波确实存在，它们必然落在可行直接探测实验的频率范围内——从实验室到太阳系尺度。我们从 $\lambda \phi^4$ 和 $m_{\phi}^2 \phi^2$ 暴涨后的数值模拟中提取引力波谱，发现其导致约 $\Omega_{gw}h^2\sim 10^{-10}$ 的引力波幅度。这显著高于暴涨期间产生的原始引力波幅度。然而，这些引力波的典型波长明显小于 LIGO 尺度，尽管在极端情况下它们可能在可访问 BBO 任务尺度的范围内被检测到。我们调查了探测暴涨期间产生的引力波背景的各种可能实验方法。