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早期结构形成产生的随机引力波

宇宙学与河外天体物理 2024-10-01 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

早期物质主导时期(EMDE)是许多早期宇宙模型中的自然特征,在从EMDE过渡到大爆炸核合成所需的辐射主导宇宙期间,可以产生随机引力波背景(SGWB)。虽然已有在线性区产生的SGWB的计算,但尚未对非线性区进行详细研究。我们首次对非线性区引力波产生进行了全面计算,使用混合NN体与格点模拟,研究了来自亚稳态物质物种及其衰变产生的辐射的引力波产生。我们发现,非线性效应显著增强了引力波产生,频率至少达到再加热前形成的最大光晕的光穿越时间的倒数。对于宇宙微波背景中探测到的曲率扰动,取决于再加热温度,产生的SGWB在未来观测范围内。非平衡动力学可能进一步增强诱导的SGWB,而完全相对论性的引力处理需要解析更高频率的谱。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.12499,
  title  = {Stochastic Gravitational Waves from Early Structure Formation},
  author = {Nicolas Fernandez and Joshua W. Foster and Benjamin Lillard and Jessie Shelton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.12499},
  year   = {2024}
}

备注

7+10 pages, 3+2 figures. Updated to published version