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LISA 通过标量诱导引力波对超出标准模型的光滑相变的前景预测

宇宙学与河外天体物理 2025-03-04 v3 高能物理 - 唯象学

摘要

假设在激光干涉空间天线(LISA)引力波(GW)探测器的基础上,我们利用 Fisher 预测展示了通过标量诱导引力波(SIGW)探测超出粒子物理标准模型的早期宇宙中假想光滑相变的可探测性。在 100TeV\sim100\,\mathrm{TeV} 处的相变可以在 mHz\sim\mathrm{mHz} 频率范围(LISA 灵敏度的最佳频段)的引力波谱上留下信号。这些可能性在原初黑洞(PBH)的背景下也很有趣,因为相关的 PBH 质量 1022g\sim10^{22}\,\mathrm{g} 恰好处于可以解释全部暗物质的窗口。我们发现,如果原初标量扰动功率谱在相应尺度 1012Mpc1\sim10^{12}\,\mathrm{Mpc^{-1}} 上大到 5×104\sim5\times10^{-4},相变的性质就可以得到很好的确定。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.12591,
  title  = {The LISA forecast on a smooth crossover beyond the Standard Model through the scalar-induced gravitational waves},
  author = {Albert Escrivà and Ryoto Inui and Yuichiro Tada and Chul-Moon Yoo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.12591},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages, 6 figures; v2 matches the accepted version in PRD, v3 corrected red texts to black texts