宇宙学 B-L 破缺产生的引力波谱

宇宙学 B-L 破缺是一种自然且可检验的机制，用于生成热早期宇宙的初始条件。若 B-L 在大统一能标处破缺，则假真空相驱动混合暴胀，并以快子预加热结束。重 B-L 希格斯玻色子和重中微子的衰变产生熵、重子不对称性和暗物质，并控制再加热温度。从暴胀到辐射主导相的转变过程中的不同阶段产生了特征性的引力波谱。我们计算了由暴胀、预加热和宇宙弦产生的完整引力波谱，结果表明其具有多个特征。宇宙弦产生的引力波存在较大的不确定性，其上下界分别由阿贝尔希格斯弦和 Nambu-Goto 弦给出，意味着 $\Omega_{GW} h^2 \sim 10^{-13} - 10^{-8}$，远大于暴胀预测的谱振幅。未来的引力波探测器如 eLISA、advanced LIGO、ET 和 BBO/DECIGO 将达到检验宇宙学 B-L 破缺预测所需的灵敏度。