利用脉冲星计时阵列和量子归一化条件限制原初引力波
宇宙学与河外天体物理
2015-06-18 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
在早期宇宙产生的非标准原初引力波 (RGWs) 模型中，理论谱主要由振幅 和谱指数 描述，后者通常由暴胀势的斜率决定。脉冲星计时阵列 (PTAs) 数据已对作为现象学模型的幂律形式应变谱振幅施加了限制。将这些限制应用于以 和 为独立参数的通用理论谱，我们将 PTAs 限制转化为指数 的上限，结果表明该上限分别比来自 BBN、CMB 和 LIGO/VIRGO 的上限更为宽松。此外，发现 PTAs 对非标准 RGWs 的限制比对标准 RGWs 更为严格。如果将量子归一化条件施加于 RGWs 的理论谱， 和 将变得相关。在此条件下，暴胀期间视界尺寸大于普朗克长度的最小要求导致了 的一个上限，其量级与 PTAs 得出的上限相当。当同时将 PTAs 和量子归一化应用于 RGWs 的理论谱时，可以获得对早期宇宙其他宇宙过程（如再加热）的限制，而再加热过程迄今为止在观测上尚知之甚少。所得限制与慢滚大质量标量暴胀模型一致。未来的 SKA 将能够进一步限制 RGWs，甚至可能探测到 RGWs，从而为极早期宇宙提供重要的探测手段。
引用
@article{arxiv.1311.7192,
title = {Using pulsar timing arrays and the quantum normalization condition to constrain relic gravitational waves},
author = {Ming-Lei Tong and Yang Zhang and Wen Zhao and Jin-Zhong Liu and Cheng-Shi Zhao and Ting-Gao Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.7192},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in Class. Quant. Grav