利用引力波检验宇宙的统计各向同性
宇宙学与河外天体物理
2022-10-06 v3 广义相对论与量子宇宙学
摘要
自 WMAP 和 Planck 以来,宇宙微波背景(CMB)大角度各向异性中出现了一些异常特征,即所谓的异常。其中之一是半球功率不对称性,即以 (l, b) = (221, -20) 为中心的两个半球上平均功率的差异,其显示出相对较高的显著性水平。此类异常可能是大尺度上偏离统计各向同性的信号。在此,我们利用未来引力波探测器可探测的宇宙学引力波背景(CGWB)来研究这一异常的物理起源。事实上,CGWB 为探索早期宇宙提供了独特的窗口,我们表明它可与 CMB 数据结合使用,以揭示我们宇宙的统计各向同性。具体而言,我们研究了在标量引力势中存在调制场(用以解释半球功率不对称性)时引力子的演化,并通过利用 CGWB 的受约束与不受约束实现的最小方差估计器来推断该调制场的振幅。我们表明,CGWB 的加入将改善对 CMB 功率不对称性物理起源的评估。考虑到 LISA 和 BBO 的预期性能,我们还表明后者在大尺度上预期为信号主导,证明 CGWB 可能是评估该异常显著性的关键。
引用
@article{arxiv.2202.12858,
title = {Test of the Statistical Isotropy of the Universe using Gravitational Waves},
author = {Giacomo Galloni and Nicola Bartolo and Sabino Matarrese and Marina Migliaccio and Angelo Ricciardone and Nicola Vittorio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12858},
year = {2022}
}
备注
Added discussions, corrected typos. Matches published version