用引力波检验标准模型之外物理

宇宙引力波背景（CGWB）是早期宇宙等离子体中粒子交换产生的不可约引力波背景。标准模型粒子以位于$f\sim 80$ GHz处的峰值贡献于这一随机背景。任何超越标准模型（BSM）的物理都可能修改CGWB谱，使其成为检验BSM物理的潜在场所。我们考虑一般BSM情形（包括任意数量的隐 sector）对CGWB的影响。我们发现CGWB的最大振幅来自再加热后主导能量密度的 sector，并确认对于标准宇宙学历史标准模型的主导地位。对于非标准宇宙学历史，例如具有刚性状态方程$\omega >1/3$（如kination）的情形，BSM物理可能占主导并大幅修改谱形。我们得出结论：若CGWB在低于标准模型的频率和振幅处被探测到，将暗示额外的有质量自由度或隐 sector；若在更高值处测得，则意味着存在$\omega >1/3$的时期。我们论证，对于早期宇宙含kination时期的情形，可观的参数空间部分可由BBN的暗辐射界限排除。