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强磁化热QCD物质与随机引力波背景

广义相对论与量子宇宙学 2021-09-24 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

早期宇宙中的一级相变是释放随机引力波背景的著名源之一。本文中,我们研究外部静态强磁场对QCD相变期间预期的引力波(GWs)随机背景的贡献。基于偏离理想气体直至单圈近似的强磁化热QCD状态方程,我们估算了两个具有现象学重要性的量:红移至今天的峰值频率(fpeakf_{\rm peak})与GW应变振幅(h2Ωgwh^2 \Omega_{gw})。磁化热QCD物质在相变附近诱导的迹反常产生了峰值频率低于基于理想气体信号(约nHz)的GW随机背景。相反,对应于峰值频率的应变振幅与理想气体预期信号的量级相同。这或许是颇有前景的,因为尽管强磁场可能通过未来提升探测器的频率灵敏度而掩盖预期的GW随机背景,但磁化GW仍有望被识别。面对EPTA、IPTA和SKA探测器的预期探测范围,我们发现磁化GW信号的尾部仍存在温和的探测可能性,因其可达到SKA的预期灵敏度。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.09320,
  title  = {Strongly Magnetized Hot QCD Matter and Stochastic Gravitational Wave Background},
  author = {Mohsen Khodadi and Ujjal Kumar Dey and Gaetano Lambiase},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.09320},
  year   = {2021}
}

备注

17 pages, 4 figures, to appear in PRD