Relic gravitons at intermediate frequencies and the expansion history of the Universe
宇宙的早期膨胀历史受到最近宇宙引力子在音频波段的极限和nHz域的证据的限制。最简单的情况是,在暴胀结束和轻核形成之间,演化由一个以比辐射快或慢的速度膨胀的单相组成。相反,如果有多个后暴胀阶段以不同的速率演化,频谱能量密度总是低于脉冲星定时阵列在中频可能归因于残余引力子的信号,但最终会发展出局部最大值。在考察了进一步的补充可能性(如在低尺度下暴胀的第二阶段的存在)之后,我们分析了有效膨胀率的早期修改,并认为如果在常规暴胀时期遗留引力子的折射率增加,则光谱能量密度在fHz以上是蓝色的,然后在$μ$ Hz区域中消失。在这种情况下,该信号与未经证实的nHz观测结果、宽带干涉仪的最新限制以及通常对暴胀期间产生的残余引力子背景施加的进一步约束是相容的。
2022-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Detecting a relic background of scalar waves with LIGO
我们讨论了可能的大规模,非相对论标量粒子的随机背景检测,通过交叉相关的两个LIGO干涉仪在初始,增强和先进的配置。如果对应于标量场质量的频率位于探测器的灵敏度带内,并且谱的非相对论分支对闭合宇宙所需的能量密度有显著的贡献,我们发现标量背景可以诱导一个不可忽略的信号,与引力辐射随机背景产生的可能信号竞争。
2001-03-12 astro-ph gr-qc hep-th
Production of relic gravitational waves and the baryon asymmetry of the universe by random hypermagnetic fields
本文通过推导并数值求解随机等离子体中超磁场的动力学方程,预言了其产生的原初引力波谱和宇宙重子不对称性,从而为限制种子超磁场强度提供了依据。
2023-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic gravitational waves in the expanding Universe
在这篇论文中,我们回顾了宇宙膨胀是如何放大量子真空涨落的,以及遗迹巨阱谱是如何与标度因子相关的。我们已经评估了不同场景下的光谱:膨胀宇宙模型,在膨胀之后的一个时代由小型黑洞和辐射主导,以及辐射时代之后的加速膨胀时代。接下来,我们将广义热力学第二定律应用于后一个模型。最后,我们将GSL的研究扩展到一个由暗能量(无论是否是幻影)主导的单阶段宇宙模型。
2006-01-12 gr-qc
Constraining the Gravitational Wave Speed in the Early Universe via Gravitational Cherenkov Radiation
本文研究早期宇宙修正引力中原初等离子体通过引力切伦科夫辐射产生遗迹引力波背景的机制,并结合大爆炸核合成约束推导出对早期引力波速度的限制。
2025-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic background of relic gravitons in a bouncing quantum cosmological model
本文计算了在跳跃宇宙中产生的残余引力子的随机背景谱和振幅。该模型的物质内容由尘埃和辐射流体组成,当宇宙在收缩阶段接近经典奇点时,由于量子宇宙学效应而发生反弹。由此产生的振幅非常小,目前和不久的将来任何引力波探测器都无法观测到。因此,就像在ekpyrotic模型中一样,对这些残余引力子的任何观测都将排除这种类型的量子宇宙学反弹模型。
2012-11-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Standard Timers from Unstable Primordial Relics
本文提出利用不稳定原始遗迹作为标准计时器追踪宇宙演化,以原始黑洞气泡为例,通过霍金辐射反问题分析质量函数,实现红移-时间关系的校准。
2023-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Energy Momentum Pseudo-Tensor of Relic Gravitational Wave in Expanding Universe
本文研究了引力波的能量动量赝张量,并对Landau-Lifshitz在一般引力场中引入的赝张量和最近文献中使用的有效赝张量进行了检验。在Brill-Hartle平均后的短波长极限下,两者导致引力波具有相同的规范不变应力张量。对于膨胀宇宙中的残余引力波,我们研究了两种形式的压力,$p_{gw}$和$\mathcal{P}_{gw}$,并将它们的差异追溯到引力波和背景物质之间的耦合。对于从暴胀开始的大多数宇宙膨胀阶段,这种差异是可以忽略不计的。我们证明了波动方程是等效的能量守恒方程使用的压力$\mathcal{P}_{gw}$,其中包括上述耦合。
2012-04-04 gr-qc
Detecting very-high-frequency relic gravitational waves by electromagnetic wave polarizations in a waveguide
在受引力波扰动的时空区域中,电磁波(EW)的极化矢量(PV)会发生旋转。基于这个想法,Cruise的团队已经建立了一个环形波导来检测GW。详细计算了不同方向、不同偏振态的波导对电子战偏振矢量的旋转,并分析了电子战沿环形波导经过n个周期后对偏振矢量的累积效应。我们重新检查的可行性和局限性,这种方法来检测周围的100 MHz的高频引力波,特别是遗迹引力波(RGW)。通过比较加速宇宙中RGW的光谱与当前波导探测器的灵敏度,发现RGW的幅度太低,无法被当前运行的波导探测器探测到。最后讨论了提高检测性能的可能途径。
2007-11-30 gr-qc
Detecting Relic Gravitational Waves by Pulsar Timing Arrays: Effects of Cosmic Phase Transitions and Relativistic Free-Streaming Gases
早期宇宙中产生的遗迹引力波(RGW)形成了一个随机的GW背景,可以通过测量毫秒级双星的定时残差来直接探测。在本文中,我们调查的约束RGW和暴胀参数的观测当前和潜在的未来脉冲星定时阵列。特别地,我们着重研究了早期宇宙中各种宇宙相变(如$e^{+}e^{-}$湮灭、QCD跃迁和超对称性破缺)和相对论性自由流气体(中微子和暗流体)的效应,这些效应在以往的工作中被忽略了。我们发现相变可以显著地抑制脉冲星定时阵列敏感频率范围内的RGW,并且张量标量比$r$的上限对于当前和未来的观测都增加了一个因子$\sim 2$.然而,自由蒸汽中微子和暗流体的影响都太小而无法检测到。同时,我们发现,如果早期宇宙的有效状态方程$w$大于$1/3$,即偏离了标准的热大爆炸假设,那么脉冲星定时阵列探测RGW将变得更有希望.
2015-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Constraint on the early Universe by relic gravitational waves: From pulsar timing observations
最近由帕克脉冲星定时阵列和欧洲脉冲星定时阵列团队进行的脉冲星定时观测获得了对频率为$f_*=1/{\rm yr}$的遗迹引力波的约束,这提供了约束$H_*$的机会,当这些波在膨胀期间穿过视界时,哈勃参数。在本文中,我们研究这个约束,考虑早期宇宙的一般情况下:我们假设有效的(平均)状态方程$w$大爆炸核合成阶段之前是一个自由参数。在使用$w=1/3$的标准热大爆炸场景中,我们发现当前PPTA结果遵循有界$H_*\leq 1.15\times10^{-1}\mpl$,并且EPTA结果遵循$H_*\leq 6.92\times10^{-2}\mpl$。我们还发现,这些界限变得更紧,在非标准的情况下与$w>1/3$。当$w=1$时,当前PPTA的边界变为$H_*\leq5.89\times10^{-3}\mpl$,当前EPTA的边界变为$H_*\leq3.39\times10^{-3}\mpl$。相反,在使用$w=0$的非标准场景中,当前PPTA的界限变为$H_*\leq7.76\mpl$。
2011-05-06 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic coincidences and relic neutrinos
在膨胀的宇宙中,可变的宇宙学常数(CC)和残余中微子气体之间的能量转移可以用一个简单的唯象描述来解释中微子和暗能量密度之间的近似一致性,这种一致性在宇宙历史的很大一部分时间里都保持着。虽然这样的宇宙学设置可能会将中微子提升为质量变化的粒子,无论是慢中微子质量还是快中微子质量都会随着宇宙的膨胀而自然地在模型中实现,但它也同样适用于静态中微子质量。我们还强调什么样的模型变量CC可以潜在地支持上述情况。
2006-12-04 astro-ph gr-qc hep-th
Neutralino relic density in a Universe with a non-vanishing cosmological constant
我们讨论了最轻的超对称粒子的遗迹密度的新的宇宙学数据,这有利于加速宇宙的概念与非零的宇宙学常数。最近的天体物理观测为我们提供了非常精确的相关宇宙学参数值。这些参数中的某些对粒子物理学有直接影响,例如,物质密度的值,与电弱精密数据一起,对超对称破缺尺度提出了严格的限制。在约束最小超对称标准模型(CMSSM)的上下文中,这些极限读作:$M_{1/2} \simeq 300 \GeV - 340 \GeV$,$m_0 \simeq 80 \GeV - 130 \GeV$。在CMSSM的背景下,避免这些约束的一种方法是要么去到大的$\tan β$和$μ> 0$区域,要么使${\tilde τ}_R$,仅次于最轻的超对称粒子(LSP),在质量上几乎与LSP简并。
2000-01-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Classical Physics and Hamiltonian Quantum Mechanics as Relics of the Big Bang
在一个封闭系统(如整个宇宙)的量子力学的基本公式中,需要三种形式的信息来预测封闭系统的替代时间历史的概率。这些是基本粒子的作用泛函,宇宙的量子态,以及对我们特定历史的描述。我们讨论的起源“准经典领域”的熟悉的经验和哈密顿量子力学与它的首选时间在这样一个制定的量子宇宙学。有人认为,宇宙的这些特征不是量子理论的一般性质,而是近似的特征,是普朗克时间之后出现的封闭系统的量子态和动力学理论的结果。
2021-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Warm Hawking Relics From Primordial Black Hole Domination
本研究探讨原始黑洞霍金辐射产生的暖暗物质遗迹对宇宙结构增长的影响,发现其动量分布更宽、丰度受限,并展望未来观测可区分霍金遗迹与热遗迹。
2025-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation, space-borne interferometers and the expansion history of the Universe
根据常识,即使假设星载探测器的灵敏度是最乐观的,在几兆赫到几赫兹之间,暴胀引力子的光谱能量密度也可以安全地忽略不计。在这个分析中,我们表明,如果在核合成之前,后暴胀演化包括一系列比辐射膨胀更快或更慢的阶段,这个结论是回避。因此,与传统的知识相反,它表明,低于一个分数的Hz的频谱能量密度的遗迹引力子可能超过(甚至八个数量级)的假设下获得的信号辐射主导整个膨胀历史之前,轻核的形成。由于光谱的斜率和振幅特别反映了暴胀动力学和随后的减速演化,因此有可能将残余引力子的贡献与其他(晚期)引力辐射爆发相关联,例如,与TeV尺度下假定的强烈一级相变相关联。因此,在兆赫范围内对残余引力子的光谱能量密度的任何限制同时限制了暴胀后的膨胀历史和暴胀的初始数据。
2022-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The first observations of wide-band interferometers and the spectra of relic gravitons
宇宙起源的遗迹引力子的随机背景从aHz到GHz范围的频率。由于温度和偏振各向异性约束的频谱的低频归一化,在和谐的范例对应于宽带干涉仪的频率窗口的应变振幅原来是,大约,9个数量级小于最近报道的惊人的信号,并归因于一个二进制黑洞合并。从早期宇宙的遗迹引力子预期的背景进行比较,从估计的天体物理源的多样性所产生的随机前景。有人建议,虽然天体物理前景可能占主导地位的几个Hz和10 kHz之间,频率超过100 kHz的遗迹引力子代表了一个潜在的未受污染的信号,目前正在审查的下一代高频探测器。
2016-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter relic density from conformally or disformally coupled light scalars
热冻结是早期宇宙中暗物质产生机制的一个突出例子,它可以产生稳定的弱相互作用大质量粒子(WIMP)的正确残余密度。在质量尺度的另一端,标准模型的许多流行扩展预测了超轻标量场的存在。这些可以耦合到物质,优先在一个普遍的和移位对称性保持的方式。我们研究的影响,这种共形和非正式耦合的遗迹密度的WIMP,而不引入修改宇宙的热历史。这可能导致额外的热贡献DM遗迹密度或抑制否则太大的丰度相比,观察到的水平。在这项工作中,我们假设WIMP只通过光标量门与标准模型相互作用。我们使用简单的模型的费米子或标量DM,虽然类似的讨论举行了更复杂的情况下,并预测,他们的质量应该是之间的$\sim 100~\textrm{GeV}$和几个$\textrm{TeV}$符合DM丰度和当前的限制耦合的光标量物质在大型强子对撞机。未来的搜索将收紧这些界限。
2020-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Degeneracy pressure of relic neutrinos and cosmic coincidence problem
我们认为宇宙是一个由简并残余中微子组成的巨大的$ν_R$球,并认为它的恒定能量密度起着有效宇宙学常数的作用。我们在具有自发破缺的U(1)整体对称性的场论模型中将球构造为真真空的气泡,并将球的形成时间解释为宇宙最近加速的过渡时间。在这个模型中,符合问题可以被认为是自然解决的,因为在物质支配时代的最近时间,残余中微子可以形成$ν_R$球。
2011-04-17 gr-qc
Relic gravitons from the pre-big bang: what we know and what we do not know
我讨论的状态目前的知识可能的背景遗留的引力子留下的早期,前大爆炸宇宙学时代,其存在于我们的宇宙的过去是由弦论的对偶对称性建议。
1996-07-17 gr-qc hep-th
f(R) Gravity, relic coherent gravitons and optical chaos
本文讨论了在弦论中产生的一类特殊f(R)引力中大质量残余相干引力子的产生及其在宇宙微波背景中的可能印记。事实上,在早期宇宙中,这些残余引力子可能表现为缓慢的重力波。他们可能已经采取行动,集中辐射和物质的测地线。因此,它们对后来宇宙演化的影响可以在今天的宇宙中以细丝和畴壁的形式出现。在这种情况下,对宇宙微波背景的影响应该类似于水波的影响,水波在聚焦光线时产生了在游泳池底部常见的光学焦散。我们分析了这个重要的问题,通过展示如何遗迹大规模的GW扰动的轨迹的宇宙微波背景光子(引力透镜遗迹GW)。讨论的物理类型的后果概述说明放大什么可能被称为光学混沌。
2014-02-19 gr-qc
The Early Universe Odyssey With Gravitational Waves
这篇文章总结了引力波天文学,特别是遗迹引力波的产生和探测的一些最新工作。首先,我们简要地讨论了引力波的天体物理来源,这些引力波可能首先被即将投入运行的激光干涉仪(如GEO、LIGO、VIRGO)探测到。然后,我们继续讨论遗留的引力波,强调它们的量子力学起源和它们存在的必然性。结合已有的观测资料,讨论了直接探测遗迹引力波的前景。本文用相当大的篇幅比较了遗留的引力波与量子力学起源的密度扰动。它示出了如何压缩的量子力学产生的宇宙学扰动的现象体现在周期性结构的度量功率谱和在振荡行为的CMBR多极$C_l$作为一个功能的$l$。强调了理论计算的(统计)偶极矩$C_1$的宇宙学重要性。本文还对“标准暴胀结果”对引力波研究的损害作了评述。最后,我们以(现在很常见的)关于继续努力直接或间接地观测残余引力波的重大科学意义的评论作为结论。
2002-10-31 astro-ph gr-qc hep-th
Hierarchical Bayesian Detection Algorithm for Early-Universe Relics in the Cosmic Microwave Background
一些理论上动机良好的补充标准宇宙学模型预测弱签名的形式嵌入在宇宙微波背景(CMB)波动的空间局域源。我们提出了一个分层贝叶斯统计形式主义和一个完整的数据分析管道测试这样的场景。我们推导出一个准确的近似定义任何理论,预测嵌入在CMB的源的参数的全后验概率分布,并进行了广泛的测试,以建立其有效性。该逼近是使用模块化算法实现的,旨在避免后验选择效应,该算法将候选检测阶段与完整的贝叶斯模型选择和参数估计分析相结合。我们将此管道应用于预测宇宙纹理和气泡碰撞的理论,通过使用以下技术扩展了先前的分析:(1)自适应分辨率技术,允许我们探测任意大小的特征,以及(2)最佳滤波器,为检测候选签名提供最佳灵敏度。我们的结论是,WMAP 7年的数据不赞成添加任何宇宙纹理或气泡碰撞的标准宇宙学模型,并放置强大的限制,预测数量的这样的来源。在我们的探测阈值内,CMB天空中的气泡碰撞和宇宙纹理的预期数量在95%的置信度下分别被限制为小于4.0和5.2。
2013-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relic gravitational waves and the cosmic accelerated expansion
从残余引力波(RGW)的功率谱重建宇宙标度因子的整个历史的可能性使得对这些波的研究非常有趣。首先,我们探讨了一个假设的时代的影响-重新加热后-由迷你黑洞和辐射,可能会降低光谱几个数量级为主。接下来,我们考虑到加速膨胀的现阶段和假设的第二个尘埃时代,计算RGW的功率谱。最后,我们研究了广义引力热力学第二定律在宇宙加速膨胀时代的应用。
2006-01-10 gr-qc
Primordial production of massive relic gravitational waves from a weak modification of General Relativity
遗留引力波的随机背景的产生在文献中的各种著作中是众所周知的,在这些著作中,使用所谓的绝热放大零点涨落过程,已经表明早期宇宙的标准暴胀方案如何在原则上提供遗留引力波的独特谱。本文证明了广义相对论的弱修正产生了引力波的第三次大质量极化,并采用绝热放大的零点涨落过程分析了这种极化的原始产生。质量的存在也可能在宇宙学中有重要的应用,因为引力波可以有质量的事实可能对宇宙的暗物质有贡献。最后给出了由WMAP约束引起的残余引力波的上界。
2008-12-02 gr-qc
Relic Dark energy from Trans-Planckian Regime
到目前为止,还没有关于transplanckian机制的基本理论。有必要解决的问题,如何在我们目前的宇宙中的可观测的影响,可能已经发生在transplanckian制度的过程。所选色散函数族的一个特殊特征是在非常高的动量$k> M_P$下产生超低频。我们将频率等于或小于当前哈勃速率$H_0$的超低能量模式(距离非常短)的范围命名为$\it{tail}$模式。由于宇宙的膨胀,这些模式今天仍然被冻结。我们今天计算它们的能量,并表明$tail$为宇宙的{ \it暗能量}提供了一个强有力的候选者。在暴胀期间,它们的能量比总能量小122-123个数量级。我们给出了精确解,并表明:CMBR谱是(近)黑体谱,绝热真空是初始条件的唯一选择。最后,其中一些结果也可以应用于黑洞物理。
2001-06-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Relic gravitational waves and the generalized second law
广义引力热力学第二定律适用于宇宙加速膨胀的当今时代。尽管事件视界内物质和残余引力波的熵变小,但只要引力波的熵密度表达式满足一定的条件,上述定律仍然成立。
2005-01-12 astro-ph gr-qc hep-th
TASI Lectures on Gravitational Waves from the Early Universe
这些讲座讨论了如何直接探测引力波可以用来探测非常早期的宇宙。我们回顾了可能产生遗迹引力波的主要宇宙学机制,并将理论预测与当前和即将进行的实验的能力和时间尺度进行了比较。
2004-08-29 gr-qc hep-th
Modifications by QCD transition and $e^+e^-$ annihilation on analytic spectrum of relic gravitational waves in accelerating universe
正如量子色动力学(QCD)所预言的那样,在早期宇宙中,在$T\sim 190$ MeV附近,发生了夸克结合成大质量强子的QCD跃迁。这个过程减少了有效的相对论自由度,并导致宇宙膨胀行为的变化。类似地,发生在$T\sim 0.5$ Mev附近的$e^+e^-$湮灭具有相同类型的效应。此外,暗能量还推动了现阶段的加速膨胀。我们研究了这些组合效应对遗迹引力波(RGW)的影响。在我们的处理中,QCD跃迁和$e^+e^-$湮灭分别由插入辐射时代的短膨胀期表示。在此基础上,解析求解了从暴胀到当前加速的平坦宇宙中的引力波方程,得到了覆盖整个频率范围$>10^{-19}$ Hz的引力波谱.结果表明,QCD跃迁使RGW的振幅在$>10^{-9} $ Hz范围内减小$\sim 20%$,而$e^+e^-$湮灭使$\sim 10%$在$>10^{-12} $ Hz范围内减小.在暗能量的存在下,QCD跃迁和$e^+e^-$湮灭的组合,导致$\sim 30% $的幅度在$>10^{-9} $ Hz的范围内更大的减小,该范围覆盖了LIGO和LISA的操作频带。分析表明,目前的LIGO很难探测到RGW,但对于某些暴胀模型,LISA可以检验RGW。
2008-03-19 astro-ph gr-qc
Diffusion model of evolution of superthermal high-energy particles under scaling in the early Universe
本文根据作者提出的非平衡态宇宙模型和Fokker-Planck型动力学方程,研究了超热遗迹物质组分的演化。
2011-01-01 gr-qc hep-ph
The investigation of detectability of the relic gravitational waves based on the WMAP-9 and Planck
产生的残余引力波经历了宇宙演化的几个阶段,如膨胀和再加热。这些阶段会影响海浪谱的形状。众所周知,在暴胀结束时,标量场$ϕ$围绕势$V(ϕ)=λϕ^{n}$具有最小值的某个点快速振荡。暴胀阶段的结束对宇宙的进一步演化阶段起着至关重要的作用,因为粒子被创造出来,而创造出来的粒子的碰撞是宇宙重新加热的原因。频谱的频率有一个一般范围($ \sim (0.3\times10^{-18}-0.6\times10^{10}$)Hz。结果表明,再加热温度也会对谱线的频率产生影响。基于WMAP-9和Planck的宇宙学观测对温度有约束。因此,有趣的是,基于再加热温度的一般范围(如几MeV $\lesssim T_{rh}\lesssim10^{16}$ GeV,WMAP-9和普朗克数据)估计光谱频率的允许值,然后将光谱与未来探测器(如LISA,BBO和ultimate-DECIGIO)的灵敏度进行比较。这一对比结果为我们探测遗迹引力波提供了更多的机会。
2017-01-26 gr-qc
Massive relic gravitational waves from f(R) theories of gravity: production and potential detection
遗留引力波的随机背景的产生在文献中的各种著作中是众所周知的,在这些著作中,通过使用所谓的绝热放大零点涨落过程,已经表明早期宇宙的标准暴胀方案如何在原则上提供遗留引力波的独特谱。本文指出,一般情况下,f(R)引力理论产生第三大质量的引力波极化,并采用绝热放大的零点涨落过程分析了这种极化的原始产生。这样,以前的结果,其中只有特殊情况下的f(R)理论进行了分析,将被推广。质量的存在也可能在宇宙学中有重要的应用,因为引力波可以有质量的事实可能对宇宙的暗物质有贡献。这些遗迹引力波,这是由WMAP约束的上限,也被释放。在论文的最后,讨论了使用Virgo和LIGO等干涉仪探测如此大质量的引力波的可能性。
2010-07-23 gr-qc
Dilaton as a Dark Matter Candidate and its Detection
假设光子是宇宙中的暗物质,基于强电磁背景下的光子-光子转换,提出了利用电磁谐振腔探测遗迹光子的实验方案。我们计算了残余暗子的密度,并估算了暗子成为宇宙暗物质的质量。计算了谐振腔中轴子的探测功率,并与类似谐振腔实验中轴子的探测功率进行了比较。
2007-11-19 gr-qc hep-th
Robust Signatures of the Relic Neutrinos in CMB
当形成宇宙微波背景(CMB)声学峰值的扰动重新进入视界并与所有物质发生引力相互作用时,中微子大概占宇宙能量的41%。宇宙微波背景实验已经达到了探测这种残余中微子背景的能力。我审查中微子的影响,在宇宙微波背景的声学振荡的发病。讨论解决了基本的物理,稳健性或退化的中微子印记与自由宇宙学参数的变化,和非极小模型的看不见的辐射部门与CMB各向异性和极化的可检测的签名。
2004-11-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Using pulsar timing arrays and the quantum normalization condition to constrain relic gravitational waves
在早期宇宙遗留引力波(RGW)的非标准模型中,理论谱主要由振幅$r$和谱指数$β$来描述,谱指数通常由暴胀势的斜率决定。脉冲星定时阵列(PTAs)数据对应变谱的幅值施加了幂律形式的唯象约束。将这些约束应用到一个通用的,理论上的频谱与$r$和$β$作为独立的参数,我们将PTA约束转换成一个上限的索引$β$,这原来是严格的BBN,CMB和LIGO/VIRGO,分别比这些上限。此外,它被发现,PTA约束的非标准RGW更严格的标准RGW。如果量子归一化的条件被施加在RGW的理论光谱上,则$r$和$β$变得相关。在这个条件下,暴胀过程中视界尺寸的最小要求大于普朗克长度,导致了$β$的上限,这在幅度上与PTA相当。当PTAs和量子归一化都应用于RGW的理论谱时,可以获得早期宇宙的其他宇宙过程的约束,例如再加热,这是一个迄今为止在观测上不太了解的过程。由此产生的约束是一致的慢卷,大规模标量暴胀模型。未来的SKA将能够进一步限制RGW,甚至可能探测RGW,从而对非常早期的宇宙进行重要的探索。
2013-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Thermal relics in cosmology with bulk viscosity
在本文中,我们讨论了宇宙模型中的原始宇宙物质描述的相对论不完美流体的一些后果。后者考虑到耗散效应(体积粘度)所产生的不同冷却速率的流体成分在膨胀的宇宙。我们讨论,特别是,大爆炸核合成和热遗迹粒子丰度的整体粘度的影响,看着最近的PAMELA实验的结果。后者已经确定了一个异常过量的正电子事件,这不能用传统的宇宙学和粒子物理学来解释。
2014-11-28 gr-qc
Peculiar Relics from Primordial Black Holes in the Inflationary Paradigm
根据对暴胀能量尺度的各种假设,并假设一个破标不变性(BSI)类型的原始功率谱,我们探讨了原始黑洞(PBH)和普朗克遗迹在宇宙中的冷暗物质作出重大贡献的可能性。最近提出的可能性,生产普朗克遗迹在四维弦重力被认为是。进一步探讨了通过引力波进行实验探测的可能性。我们强调,通货膨胀与低能量的规模,也可能是普朗克遗物时产生的,导致必然的遗物起源于PBH,在其形成过程中,不是有效的经典,使通常的形式主义不足以为他们。
2004-02-20 astro-ph gr-qc
Relic gravitons as the observable for Loop Quantum Cosmology
在本文中,我们研究张量模式的微扰宇宙所管辖的圈量子宇宙学。我们推导了张量模的方程,并研究了量子修正的数值效应。研究表明,张量模的超绝热放大区域比经典情况小。在忽略对张量模方程的量子修正和保持基本的圈动力学的情况下,我们解析地研究了引力子的产生。我们计算了圈量子引力诱导的超暴胀阶段的张量扰动的功率谱。获得的主要结果是引力子的光谱,产生于宇宙从量子到经典的过渡状态。所获得的光谱的特征在于一个硬分支。数值计算结果表明,$ν_{\text{max}}$频率与量子数有很强的相关性.对于最高频率,参数$Ω_{\text{gw}}(ν_{\text{max}})$甚至接近于$\sim 10^{-1}$。我们将我们的结果与激光干涉引力波天文台(LIGO)的最新限制进行比较,发现在早期宇宙中测试量子效应是可能的。
2007-09-14 gr-qc
Black Hole Relics in String Gravity: Last Stages of Hawking Evaporation
黑洞蒸发的终点问题是现代物理学中最令人感兴趣的问题之一。基于Einstein-Stronon-Gauss-Bonnet四维弦引力模型,我们证明了黑洞并没有消失,在蒸发过程结束时会留下一些遗迹。研究了实验探测剩余黑洞的可能性。如果它们真的存在,这些物体可能是我们宇宙中非重子暗物质的相当一部分。
2002-06-26 astro-ph gr-qc
Black Hole Relics and Inflation: Limits on Blue Perturbation Spectra
蓝色的原始功率谱具有谱指数$n>1$,并且在最近提出的混合暴胀方案中自然产生。考虑到原始黑洞蒸发的最后阶段可能产生的普朗克质量残余物,在四极标度下对能谱进行归一化,导出了{ \em n}的观测上限.在最大再热温度与观测到的四极各向异性相容的暴胀宇宙中,上限是$n=1.4$,但在较低的再热温度下,它稍弱。这个极限适用于57个十年的质量,因此对宇宙变化和任何引力波对四极各向异性的贡献都不敏感。它也与宇宙的暗物质含量无关,因此也与偏置参数无关。在某些情况下,在充气结束和再加热之间可能会有一个延长的粉尘状阶段。在这种情况下,原始黑洞的形成更加丰富,上限是$n=1.3$。
1994-05-12 astro-ph gr-qc
Cosmological Bounce Relics: Black Holes, Gravitational Waves, and Dark Matter
Institute of Cosmology & Gravitation, University of Portsmouth(宇宙学与引力研究所,朴茨茅斯大学);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所(ICE,CSIC));Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚太空研究学院(IEEC))
本研究提出在反弹宇宙中通过非线性结构形成产生黑洞、引力波和暗物质残余,揭示了其统一的起源机制。
2026-02-08 gr-qc physics.gen-ph