Cuspidal Singularities in Collapsing Domain Walls
IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯基克巴斯克科学基金会）；University of the Basque Country, UPV/EHU（巴斯克大学）；CEICO, Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Washington University（华盛顿大学）；Universidade de Vigo（维戈大学）；Tufts University（塔夫茨大学）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)（高能物理研究所）；Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)（巴塞罗那科学与技术学院）
本文通过薄壁分析和自适应网格细化场论模拟，研究单个闭合畴壁的坍缩，发现其世界体积普遍存在两种尖点奇异性（边缘和顶点），并证明这些结构是真实动力学特征而非薄壁近似假象。
2026-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spin of primordial black holes in the model with collapsing domain walls
研究了在宇宙学辐射占优阶段由坍缩畴壁获得角动量（自旋）的情况。在坍缩过程中，原始黑洞和它们的星系团可以在不同的质量范围内诞生。自旋积累的影响下发生的潮汐引力扰动从周围的密度不均匀性的时代时，域壁穿过宇宙视界。结果表明，无量纲自旋参数可以有小的值$a_S<1$只有原始黑洞与质量$M>10^{-3}M_\odot$，而质量较小的黑洞接收极端的自旋$a_S\simeq1$。原始黑洞有可能由于矢量模式的扰动而获得额外的自旋。
2021-12-20 astro-ph.CO
Gravitational waves from seesaw assisted collapsing domain walls
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
研究通过类型-I跷跷板框架中重右手中微子的量子修正产生显式Z2破缺偏置项，导致畴壁湮灭并发射随机引力波，建立跷跷板尺度与引力波峰值及宇宙微波背景观测的关联。
2026-06-03 astro-ph.CO hep-ph
Collapsing objects with the same gravitational trajectory can radiate away different amount of energy
我们研究了两种不同类型的壳层在引力坍缩过程中发射的辐射。我们假设一个壳层是由暗物质组成的，并且对于属于标准模型的测试标量场（为了简单起见）是完全透明的，而另一个壳层是由标准模型粒子组成的，并且对于标量场是全反射的。这两个壳具有完全相同的质量、电荷和角动量（尽管我们将电荷和角动量设为零），因此遵循相同的测地线轨迹。然而，我们证明了它们在坍缩过程中辐射出不同数量的能量。这种差异原则上可以被渐近观测者用来重建初始坍缩物体的物理性质，而不是质量，电荷和角动量。这一结果对信息悖论有一定的影响，并扩展了可以从坍缩对象中释放的信息类型的列表。
2016-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Domain wall network evolution in (N+1)-dimensional FRW universes
我们开发了一个速度依赖的单尺度模型的畴壁网络在平坦的膨胀或塌陷均匀和各向同性的宇宙与任意数量的空间维度的演变，找到相应的标度律在摩擦和摩擦为主的制度。我们还确定了允许的曲率参数和膨胀指数的值的范围内的线性标度的解决方案是可能的无摩擦制度。
2011-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Collapsing Domain Wall Networks: Impact on Pulsar Timing Arrays and Primordial Black Holes
本研究通过3D数值模拟探究早期宇宙不稳定畴壁网络的引力波与原初黑洞产生，发现引力波谱高于传统估计一个量级以上，提出半解析方法估算原初黑洞丰度，指出畴壁解释PTA信号与原初黑洞观测约束相容，且特定参数下暗物质可完全由畴壁坍缩的小行星质量原初黑洞构成并产生可观测引力波背景。
2024-05-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A review of gravitational waves from cosmic domain walls
在这篇文章中，我们讨论了宇宙学的情况下，不稳定的畴壁形成的早期宇宙和他们的后期湮灭产生了大量的引力波。在描述了长寿命畴壁的宇宙学约束后，我们估计了今天观测到的引力波的典型振幅和频率。我们还审查了粒子物理学的标准模型，预测不稳定的畴壁的形成，可以通过观察遗迹引力波探测可能的扩展。结果表明，最近的脉冲发生器定时阵列和直接检测实验的结果部分排除了相关的参数空间，和一个更广泛的参数空间可以覆盖下一代的引力波天文台。
2017-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from bubble walls
本文提出了一种计算宇宙学相变中气泡壁或薄流体壳层运动引起的引力辐射的一般方法。我们讨论了这种方法的应用，以不同的壁运动学。特别是，我们推导出一般表达式的气泡碰撞机制的包络近似和所谓的体流模型，我们也考虑变形的球形气泡形状。我们计算了一个特定模型的引力波谱在一定的尺寸尺度上的变形，这给出了一个峰值远离的气泡碰撞机制。
2021-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sloan Great Wall as a complex of superclusters with collapsing cores
在宇宙网中，星系超星系团或其高密度核心是目前或未来演化过程中可能坍缩的最大天体。我们研究了邻近宇宙中最丰富的星系系统斯隆长城（SGW）中星系超团的动力学状态和未来可能的演化。我们用星系团的动力学质量和星系的恒星质量计算了超星系团的质量。我们采用正态混合模型来研究富SGW超星系团的结构，并寻找超星系团的组成部分（核心）。我们分析了以富星系团为中心的超星系团高密度核的径向质量分布，并利用球形坍缩模型研究了它们的动力学状态。我们发现SGW的总质量的下限约为$M = 2.5\times~10^{16}h^{-1}M_\odot$。不同的超星系团质量估计值吻合较好，超星系团质量的主要不确定性来自于缺失的团和星系团。我们在最富有的SGW超星系团（SCl~027）中检测到三个高密度核心，在第二富有的超星系团（SCl~019）中检测到两个。其质量为$1.2 - 5.9 \times~10^{15}h^{-1}M_\odot$，大小高达$\approx 60 h^{-1}$ Mpc。超星系团的高密度核心是非常细长的，垂直于视线是扁平的。高密度核的径向质量分布与球形坍缩模型的预测结果的比较表明，其中心区域的半径小于$8 h^{-1}$ Mpc和质量高达$M = 2\times~10^{15}h^{-1}M_\odot$可能正在坍缩。具有高密度核心的富SGW超星系团代表了研究星系和星系系统性质的动态演化…
2016-09-12 astro-ph.CO
Vacuum bubble collisions: from microphysics to gravitational waves
本文综合研究了空泡壁厚和速度对两个真空空泡碰撞的引力波发射光谱的影响。我们数值模拟了一个大的动力学范围，利用对称性来降低维数。引力波谱的高频斜率取决于气泡壁的厚度，厚壁气泡变得更陡，与最近完全3+1维晶格模拟的多气泡碰撞。这种依赖性是存在的，即使是高度相对论性的气泡壁碰撞。我们使用降维作为一个机会，调查动力学现象，这可能是所观察到的引力波光谱的差异。这些现象包括“捕获”，这发生在薄壁气泡，和气泡壁后的振荡，这发生在厚壁气泡。
2021-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational shine of dark domain walls
宇宙域壁是无害的，只要它们的张力随着宇宙的膨胀而减小。如果通过与热的原始等离子体的相互作用，动态地诱导出自发对称性破缺的尺度，这种设置是可以实现的。在这种情况下，畴壁张力可以在早期宇宙中达到很大的值，而不会与观测发生任何冲突。由于大的初始张力，这些拓扑缺陷可以作为一个强大的引力波源。我们初步估计的引力波频谱，并认为它是不同于其他来源，特别是由畴壁的恒定张力产生的频谱。如果构成畴壁的场与热的原始等离子体的耦合非常微弱，并且具有微小的自相互作用，那么由此产生的引力波信号就在爱因斯坦望远镜、DECIGO、天琴、LISA、IPTA或SKA所能达到的范围内。特别是，我们可以把这个领域看作是暗物质的作用。我们讨论了各种暗物质的产生机制和与之相关的发射引力波的性质。我们发现，传统的冻结和冻结机制导致大的，也许是不可观测的频率的引力波。然而，暗物质的产生也可能在导致畴壁形成的二级相变或在畴壁最终溶解的逆相变。在这两种情况下，发射的引力波的频率基本上没有下限。
2022-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stochastic gravitational wave background generated by domain wall networks
本研究利用速度依赖的单尺度模型分析标准及偏置畴壁网络产生的随机引力波背景功率谱，提出双参数频率分布模型并给出解析近似，揭示频谱随频率单调递减的特性。
2024-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar-induced gravitational wave from domain wall perturbation
本文首次计算畴壁网络产生的标量扰动所诱导的引力波，发现其谱具有显著独特性，可为未来引力波实验探测早期宇宙畴壁提供新途径。
2025-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Domain Walls and Gravitational Waves after Thermal Inflation
热膨胀是宇宙学模量问题的一个有吸引力的解决方案。然而，在热膨胀之后可能会形成畴壁，并且需要一些机制来消除畴壁。指出脉冲星计时实验和未来的星载引力波探测器都有可能观测到畴壁动力学产生的引力波，从而为探讨热膨胀周期提供了一个新的途径。我们还证明了QCD瞬子效应可以有效地消除畴壁，并产生可观测数量的引力波。
2011-05-31 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from defect-driven phase transitions: domain walls
讨论了畴壁网络引发的一级相变产生的引力波。这种设置对于许多两步相变是重要的，例如在标准模型的单态扩展中所见。当畴壁网络的相关长度大于典型的气泡尺寸时，这种设置导致引力波信号与没有畴壁的均匀相变相比偏移到较低频率并且具有增强的振幅。我们讨论了我们的结果，根据最近的PTA提示引力波。
2023-02-14 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from domain walls and their implications
我们评估了畴壁湮灭对目前正在进行和计划中的引力波实验的影响，包括畴壁由于与周围等离子体的相互作用而受到摩擦力的情况。我们显示的物理参数，即，壁张力和湮没温度方面的灵敏度达到。我们发现，一个希格斯门户标量，稳定在高能量尺度的希格斯势，可以形成畴壁，其湮灭产生大量的引力波的范围内的先进的LIGO实验（O5）。如果标量耦合到SU（2）$_L$规范场或$(B-L)$电流，畴壁湮灭也能产生重子不对称性。这是自发重子生成的一种变体，但由于畴壁演化的标度行为，它自然地避免了等曲率约束。我们描绘了畴壁重子生成成功工作的参数空间，并讨论了它对引力波实验的意义。
2016-12-26 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from Higgs domain walls
标准模型希格斯场的有效势允许两个准简并真空;一个是我们在电弱尺度下的真空，而另一个是在更高尺度下的真空。如果新物理学提升了势能，后者的最小值可能比普朗克尺度小得多。这就产生了在膨胀后形成畴壁的可能性。如果高尺度极小值是局部极小值，则畴壁是不稳定的，并通过剧烈的湮灭过程消失，产生大量的引力波。我们估计的数量引力波产生的不稳定域壁的希格斯势和讨论可探测性与未来的实验。
2015-05-07 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from axion-like particle cosmic string-wall networks
类轴子粒子（ALP）是暗物质（DM）的一个引人注目的候选者，其产生与弦壁网络的形成有关。如果由弦包围的墙持续存在，这就要求势能具有多个局部极小值（$N>1$），它们必须在成为主导之前湮灭。它们主要湮灭为引力波和非相对论性ALP。我们表明，对于ALPs以外的QCD轴子，这些引力波，如果在低于100 eV的温度下产生，可以检测到未来的宇宙学探测ALPs的质量从$10^{-16}$到$10^{6}$ eV，可以构成整个DM。
2021-09-20 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Waves from Domain Wall Collapse, and Application to Nanohertz Signals with QCD-coupled Axions
该研究首次纳入晶格模拟偏置分析畴壁坍缩末期的引力波，解释了纳赫兹随机引力波信号或源于QCD耦合轴子畴壁，并探讨了轴子探测与原初黑洞相关前景。
2023-10-04 astro-ph.CO hep-ph
