Di-photon Higgs signals at the LHC in the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
NMSSM包含一个希格斯单线态和两个典型的MSSM希格斯双线态,因此总共有七个希格斯质量态。因此,NMSSM希格斯部门的现象可以从MSSM的有很大的不同,并有很好的前景,发现在NMSSM参数空间的区域中的希格斯信号,不能在MSSM中再现。我们在这里研究了希格斯玻色子的双光子衰变模式,发现在大型强子对撞机上可以同时观察到多达三个中性希格斯态,重态和/或轻态,这是MSSM所排除的可能性。也有一些可能性,只有最轻的NMSSM希格斯玻色子可以通过这种模式检测到,其质量超过相应MSSM状态的上限,因此也允许区分两种情况。然而,在大多数的NMSSM参数空间的非极小模型的配置是不是很大的不同,在最小的情况下产生的。
2006-03-10 hep-ph
Towards a No-Lose Theorem for NMSSM Higgs Discovery at the LHC
我们扫描的参数空间的NMSSM的希格斯玻色子在大型强子对撞机与$300 {\rm fb}^{-1}$积分亮度每个检测器的可观测性,考虑到目前的LEP约束。我们专注于参数空间的区域,通常认为LHC的检测模式是不可行的,因为事实上,唯一的光非单线态(因此,潜在的可见)希格斯玻色子,$h$,主要衰减到两个CP奇数轻希格斯玻色子,$h\to a a$。我们模拟了$WW\to h \to aa$检测模式。我们发现,这个信号可以在大型强子对撞机检测到的信号/背景$\sim 600/600$颠簸的尾部迅速下降的质量分布。如果进一步的研究让我们相信背景尾部的形状是可预测的,那么我们可以得出结论,通过将该信号与ATLAS和CMS先前模拟的通常检测模式相结合,LHC的NMSSM希格斯探测将在所有参数空间中成为可能。我们还表明,这$WW\to h\to aa$信号将是高度可见的LC由于其清洁的环境和高亮度。我们提出了一个研究的生产模式和衰减通道的兴趣在LC。
2003-05-12 hep-ph
Electroweak Phase Transition in the $Z_3$-invariant NMSSM: Implications of LHC and Dark matter searches and prospects of detecting the gravitational waves
研究 $Z_3$ 不变 NMSSM 中强一级电弱相变,结合 LHC 和暗物质搜寻约束,发现部分参数空间仍兼容,但引力波探测前景在当前灵敏度下较为困难。
2023-05-16 hep-ph
Light Higgs Bosons in NMSSM at the LHC
具有扩展希格斯扇区的次最小超对称标准模型(NMSSM)提供了一个希格斯玻色子作为标准模型(SM),就像希格斯玻色子一样,质量约为125 GeV,以及其他质量更轻和更重的希格斯玻色子玻色子,并且没有被任何当前的实验排除在外。在大型强子对撞机上,这些非SM类希格斯玻色子玻色子的现象学非常丰富,与其他超对称模型有很大的不同。在这项工作中,假设其中一个希格斯玻色子玻色子是SM类,我们重新考虑的质量谱和耦合的非SM类希格斯玻色子玻色子考虑到所有现有的限制,并确定参数空间的相关区域。这些非SM类希格斯玻色子的发现潜力,除了它们的质量,是由它们与规范玻色子和费米子的耦合所引导的,这些规范玻色子和费米子对参数空间非常敏感。我们评估的生产率,这些非SM像希格斯玻色子玻色子在LHC的各种衰变通道中的参数空间的允许区域。虽然bb、ττ衰变模式似乎是最有希望的,但观察到对于参数空间的实质区域,双光子衰变模式具有显著大的速率。在这项工作中,我们强调,这种双光子模式可以用来寻找NMSSM希格斯信号,也可以是潜在的途径来区分NMSSM和MSSM。此外,我们还简要讨论了这些非SM希格斯玻色子在LHC上的各种可探测信号。
2016-07-25 hep-ex hep-ph
Current Status of Natural NMSSM in Light of LHC 13TeV Data and XENON-1T Results
在次最小超对称标准模型的自然实现中,希格斯玻色子往往比几百GeV轻,这可以在LHC上产生可检测的轻子信号以及大的DM-核子散射截面。我们探讨的限制,从直接搜索电弱子和slepton在大型强子对撞机运行II和最新的DM直接检测实验的情况下,低微调指标$Δ_{Z/h} \leq 50$。我们发现这些实验在排除场景方面是相互补充的,就每种实验而言,它都足够强大,可以排除很大一部分参数空间。因此,Bino或Higgsino主导DM的情况不受欢迎,而Singlino主导DM的情况受到严格限制。自然NMSSM参数空间中存在两个区域,它们在当前的实验极限下存活。一种是具有解耦的Singlino主导的LSP和$μ\simeq m_{\widetildeχ_1^0}$,其不能通过DM检测或碰撞器搜索来探索。另一个参数空间区域以$10^{-47}~{\rm cm^2} \lesssim σ^{SI}_{\widetildeχ-p} \lesssim 10^{-46}~{\rm cm^2}$和相关性$μ\simeq m_{\widetildeχ_1^0}$为特征,这将通过近期的DM检测实验来探索。
2019-03-29 hep-ph
Prospects of a Strong first-order Electroweak Phase Transition in the $Z_3$-NMSSM
结合暗物质(DM)扇区、Higgs扇区和LHC上较轻电荷伴子和中性伴子的最新实验结果,研究了$Z_3$对称次极小超对称标准模型(NMSSM)中强一级电弱相变(SFOEWPT)的存在性和可能的模式.我们表明,该区域的参数空间相对较小的$μ_\mathrm{eff}$,有利于SFOEWPT已开始被排除在大型强子对撞机和各种DM实验的搜索。然而,仍然存在现象学上的SFOEWPT涉及和兼容的区域,但对最新的LHC和DM搜索不敏感。我们进一步估计生产的随机引力波(GW)从SFOEWPT内和没有袋模型和检测这样的信号在各种未来/拟议GW实验的前景。
2022-12-21 hep-ph
Detectable Gravitational Wave Signals from Affleck-Dine Baryogenesis
在阿弗莱克-戴恩重子生成中,观测到的宇宙重子不对称性是通过标量凝聚的真空期望值(VEV)的演化产生的。这个标量凝聚体一般分裂成非拓扑孤子(Q球)。如果它们的寿命足够长,它们会导致一个早期的物质支配时代,这会增强在这个时代进入视界的模式的原始引力波信号。Q球突然衰变为费米子,导致从物质到辐射的快速转变,在引力波功率谱中产生一个尖锐的峰值。避免引力子过多的问题有利于共振的峰值频率在爱因斯坦望远镜和/或Decigo范围内的情况。因此,我们表明这种情况下提供了一个可观察到的信号,提供了一种机制来测试阿弗莱克-丁重子发生。
2021-11-02 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves detectable in laser interferometers from axion-SU(2) inflation
色自然暴胀(CNI)是一个以SU $(2)$规范场耦合的轴子作为暴胀子的暴胀模型。在CNI中,规范场具有非零的真空期望值(VEV),这将导致引力波(GW)的增强。由于GWs的过度产生,普朗克观测排除了原始CNI。在这篇文章中,我们考虑了一个暴胀模型,其中规范场在CMB模离开视界后获得非零的VEV。此外,我们添加到模型中的另一个领域,占主导地位的宇宙和驱动膨胀后,轴子开始振荡和规范场VEV消失。通过数值模拟,我们找到了一个参数空间,增强的GWs不违反CMB约束,可以检测到未来的GWs观测,如BBO和ET。
2022-08-02 astro-ph.CO hep-ph
Strong first-order phase transitions in the NMSSM --- a comprehensive survey
基于次极小超对称标准模型是最合理的电弱重子生成模型之一的事实,我们通过追踪有效势最小值的温度依赖性来分析其相结构.我们的研究结果揭示了丰富的相结构模式,在所观察到的电弱对称性破缺真空结束。我们将这些模式分类,根据其历史上的第一个过渡,并显示出强大的一阶相变,可能在每种类型的模式。这可能会产生物质-反物质不对称性或潜在的可观察到的引力波。对于选择的基准点,我们检查了相变完成并计算了成核温度。此外,我们提出的样本,功能强大的一阶相变从整个参数空间的广泛扫描。我们强调了我们样本的共同特征,包括像希格斯这样的标准模型通常不是模型中最轻的希格斯。
2019-11-12 hep-ph
Detectable Gravitational Wave Signals from Inflationary Preheating
我们考虑混合暴胀模型中预热过程中的引力波产生,其中类轴子瀑布场耦合到阿贝尔规范场。基于线性分析,我们发现来自这些模型的GW信号可以在各种可预见的GW实验(如LISA,AEDGE,ET和CE)的范围内,并且在频率范围和信号强度方面都接近LIGO A+。此外,所得到的GW信号是螺旋极化的,因此可以将其自身与随机GW背景的其他源区分开。最后,这样的模型可以产生原始的黑洞,这些黑洞可以组成暗物质,并导致GW探测器可以探测到的合并事件。
2021-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Interplay between the muon $g-2$ anomaly and the PTA nHZ gravitational waves from domain walls in next-to minimal supersymmetric standard model
本研究在次最小超对称标准模型框架下,通过显式$Z_3$破缺项使畴壁坍缩产生引力波,数值计算表明其可解释NANOGrav的纳赫兹引力波信号,且部分参数点能在$1σ$范围内同时解释μ子$g-2$反常。
2024-04-17 hep-ph
Particle production during inflation and gravitational waves detectable by ground-based interferometers
暴胀理论通常预言了引力波的准标度不变谱。在慢卷膨胀的模型中,这种背景的幅度太小,如果没有专门的天基实验,如拟议的BBO或DECIGO,就无法直接检测。在本文中,我们注意到,在暴胀过程中的粒子生产可以产生一个功能的原始引力波的频谱。我们讨论的可能性,这样的功能可能会被检测到的地面激光干涉仪,如先进的LIGO和先进的处女座,这将成为在未来几年内投入使用。我们还讨论了像LISA空间干涉仪的探测前景。我们首先研究了由非微扰引起的引力波,在暴胀过程中的爆炸性粒子产生:虽然标量量子的爆炸性产生不会在原始张量谱中产生显著的凸起,但矢量的产生可以。我们还表明,手性引力波所产生的电磁场放大的轴子类暴胀可以探测到先进的LIGO。
2012-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detectable Gravitational Waves from preheating probes non-thermal Dark Matter
本文通过全非线性伪谱格点模拟研究预加热期随机引力波,提出用其探测构成非热暗物质的振荡暴胀子,并分析模型构建与未来探测器可观测性。
2024-01-23 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Waves From More Attractive Dark Binaries
本文提出暗物质扇区中可能存在由宏观暗物质构成的暗双星,其产生的随机引力波背景具有独特谱形,可被现有引力波探测器观测,并避免额外辐射约束。
2023-12-20 astro-ph.CO hep-ph
Phase Transitions and Gravitational Waves in a Model of $\mathbb{Z}_{3}$ Scalar Dark Matter
研究$\mathbb{Z}_{3}$标量暗物质模型的相变与引力波,评估其在未来引力波探测器中的前景,分析暗物质直接探测、热遗迹密度等约束下的参数空间,揭示欠丰度暗物质下可观测引力波的相变区域。
2024-03-07 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Wave Symphony from Oscillating Spectator Scalar Fields
研究早期宇宙振荡标量场参数共振产生的随机引力波背景,通过晶格模拟系统分析基准模型,证明可产生宽频可探测信号并解释脉冲星计时阵列发现,同时自然产生超轻暗物质候选体。
2024-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Collider and Gravitational Wave Complementarity in Exploring the Singlet Extension of the Standard Model
我们提出了一个专门的互补性研究的引力波和对撞机测量的最简单的扩展希格斯部门:单重标量增广标准模型。我们研究以下问题:(i)模型所承认的电弱相变模式,以及每种模式的参数空间比例;(ii)在未来的空间探测器上给出可探测的引力波的参数空间区域;和(iii)当前和未来的对撞机测量di-希格斯生产,以及寻找一个重弱diboson共振,以及这些搜索如何与显示出强引力波信号的参数空间区域相互作用。我们仔细研究的行为的归一化能量释放过程中的相变作为模型参数的函数,解决有关的气泡壁速度的微妙问题,并提供不同的流体速度剖面的描述。在对撞机方面,我们确定了在双希格斯和弱双玻色子生产研究方面最有希望的点的子集,同时也在LISA上提供了可检测的信号,为两个社区都可以使用的未来基准点奠定了基础。
2019-04-11 astro-ph.CO hep-ph
Extreme gravitational waves from inflaton fragmentation
虽然暴胀模型一般预测一个平坦的引力波谱,我们指出一个一般的过程,产生一个尖锐的峰值谱的引力辐射。这一过程对于具有与费米子耦合的复杂暴胀子场的暴胀模型是通用的。特别是,对于混沌模型,这些波可能是宇宙中最极端的引力波,具有非常大的能量密度分数10^-9和超高频率10 ^10 Hz。虽然不适用于天基干涉仪,但来自该模型的信号可以通过未来的桌面实验检测到。
2010-10-27 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from an early matter era
我们调查的引力波的产生,由于原始密度扰动的引力不稳定性,在早期的物质主导的时代,可以检测到的实验,如LIGO和LISA。我们利用相对论微扰理论给出了线性密度微扰产生的二阶张量扰动的解析估计。我们发现,大的增强因子相对于天真的二阶估计是可能的,由于子哈勃尺度上的密度扰动的增长。然而,非常大的增强因子与小尺度密度扰动线性理论的崩溃相吻合。为了产生一个原始的引力波背景,将与LIGO或LISA检测的密度扰动在线性制度需要原始的共动曲率扰动的小尺度上的0.02为先进的LIGO或0.005为LISA,否则数值计算的非线性演化的亚哈勃尺度上是必需的。
2009-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chiral Gravitational Waves Produced in a Helical Magnetogenesis Model
在宇称违反的磁成因模型中研究了由原始磁场引起的引力波产生。结果表明,可以同时产生由LISA、DECIGO或BBO探测到的引力波和足以解释耀变体观测的磁场。磁场和引力波具有相同的手征性,并且它们的振幅是相关的,这也可能通过未来的观测来检验。
2020-06-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave signals of dark matter freeze-out
我们研究了由宇宙学一级相变触发的暗物质突然冻结所产生的引力波随机背景,该相变赋予了暗物质质量。我们考虑的模型,产生测量的暗物质遗迹丰度通过(1)气泡过滤,和(2)膨胀和再加热,并表明这些机制的引力波是可检测的未来的干涉仪。
2020-12-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Can a secluded self-interacting dark sector generate detectable gravitational waves?
Henan Normal University(河南师范大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Jinan University(暨南大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
研究孤立自相互作用暗区产生引力波的探测可能性。引入自发破缺的\(U(1)'\)及近无质量暗辐射,经参数空间扫描,发现该模型受中微子有效数和Lyman-α限制,部分参数空间可被SKA探测。
2026-07-07 astro-ph.HE hep-ph
Collapsar Disk Outflows III: Detectable Neutrino and Gravitational Wave Signatures
University of Alberta(阿尔伯塔大学);Heidelberg University(海德堡大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所)
研究塌缩盘在失败坍缩后产生的中微子和引力波信号,通过模拟分析其可检测性及对恒星爆炸机制的贡献。
2025-12-11 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Impact of high-scale Seesaw and Leptogenesis on inflationary tensor perturbations as detectable gravitational waves
本文研究高标度Seesaw与轻子生成中右手中微子主导及熵释放对暴胀引力波的阻尼,并通过SNR评估多种干涉仪的探测前景。
2023-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable tensor-to-scalar ratio and secondary gravitational wave background
在本文中,我们将强调一个简单的真空能量主导的拐点暴胀如何匹配当前的宇宙微波背景辐射数据,并预测大的原始张量标量比,$r \sim \mathcal{O}(10^{-3}-10^{-2})$,可观察到的二阶引力波背景,这可能是从未来的实验,如DECi-hertz干涉仪引力波天文台(DECIGO),激光干涉仪空间天线(eLISA),宇宙探测器(CE)和大爆炸天文台(BBO)。
2017-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stochastic gravitational-wave background at 3G detectors as a smoking gun for microscopic dark matter relics
本研究系统探究早期宇宙中形成的微观暗物质遗迹对应的随机引力波背景,发现现有干涉仪仅能勉强探测该信号,而第三代探测器如Einstein Telescope可探测到,强化了其作为发现机器的潜力。
2023-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detectability of Gravitational Waves from Phase Transitions
引力波可能代表了我们对宇宙年龄不到一秒的唯一直接探测。特别是,早期宇宙中的一阶相变可以产生一个随机背景的引力波,这可能是今天检测。我们简要地总结了引力辐射相变的物理来源,并提出了半解析表达式所产生的引力波光谱从三个不同的现实来源:气泡碰撞,湍流等离子体运动,和逆级联螺旋磁流体动力学湍流。利用唯象参数描述相变性质,确定了激光干涉空间天线探测引力波的参数空间范围。电弱相变在很宽的参数范围内都是可检测的。
2008-07-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Imprint of Early Dark Energy in Stochastic Gravitational Wave Background
早期缓解哈勃张力的暗能量在起源于宇宙弦网络的原始随机引力波(GW)背景中留下了指纹。该信号不仅可以通过未来计划的GW实验检测到,而且可以与GW频谱中的其他天体物理和宇宙学信号区分开来。我们发现宇宙弦GW谱可以探测到大爆炸后核合成中影响宇宙的其他新物理,这扩展了GW宇宙考古学的研究范围。
2021-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Collider Signatures of Massive Vectors from Non-Gaussian Gravitational Waves
宇宙对撞机提供了一个在暴胀过程中粒子物理学的独立于模型的探测。我们通过引力波(GW)探测器将宇宙对撞机物理的研究扩展到更小的尺度。在Chern-Simons相互作用下,一个有质量的矢量场可以获得一个化学势,它的粒子产生可以引起显著的非高斯GW信号。我们计算了在压缩极限下,诱导的GW三点关联函数的质量和自旋依赖关系,并估计了它的振幅。这样的信号可以在当前和即将到来的GW干涉仪实验中检测到。
2020-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The unresolved stochastic background from compact binary mergers detectable by next-generation ground-based gravitational-wave observatories
本文基于最新质量、事件率和延迟时间分布数据,估计下一代地面引力波探测器将面临的不可分辨致密双星并合随机背景,发现其可能显著阻碍宇宙学背景探测,需发展联合推断等统计方法。
2023-10-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational waves from non-Abelian gauge fields at a tachyonic transition
我们计算了类标准模型SU(2)-Higgs系统的快子预热跃迁的引力波谱。速子预热涉及指数增长的红外模式,在尺度大的地平线。如果这些非微扰的大模转换成非线性动力学的源引力波,那么这种在电弱尺度上的跃迁就可以被LISA探测到。通过大尺度数值模拟,我们发现引力波的谱并不表现出这样的红外特征。相反,我们发现两个峰值分别对应于希格斯和规范场质量。我们发现在纯标量理论中加入非阿贝尔规范场后,引力波产生减少,而加入阿贝尔规范场后,引力波产生增加。特别是,规范场抑制了IR中的引力波,因此早期宇宙中的快子跃迁将无法被LISA探测到,即使它涉及非阿贝尔规范场。
2018-04-09 hep-lat hep-ph
Gravitational waves from first order electroweak phase transition in models with the $U(1)_X^{}$ gauge symmetry
我们考虑一个标准模型的扩展配备了一个黑暗的部门$U(1)_X^{}$阿贝尔规范对称性自发打破的黑暗希格斯机制。在这个框架下,我们调查的模式的电弱相变以及暗相变,并检查引力波(GW)产生的强烈的一阶相变的可探测性。它指出,碰撞边界上发现的希格斯玻色子的属性排除了一部分的参数空间,否则可以产生可检测的GWs。在此模型上施加各种限制后,它表明,GWs产生的多步相变是可检测的,在未来的空间为基础的干涉仪,如LISA和DECIGO,如果暗光子是重于25 GeV。此外,我们还讨论了在这些具有暗规范对称性的模型中,暗光子搜索或暗物质搜索与GW观测的互补性。
2018-06-29 hep-ph
Gravitational Waves from Broken Cosmic Strings: The Bursts and the Beads
我们分析了亚稳态宇宙弦网络的引力波特征。我们考虑的情况下,宇宙弦不稳定断裂,没有原始人口的单极子。这种情况是很好的动机,从大统一理论和弦理论模型与暴胀阶段低于大统一理论/弦尺度。网络最初根据缩放解决方案发展,但由于受限单极子(珠子)成对产生并加速分开而导致断裂事件。我们发现这些超相对论性珠子是引力波爆发的有力来源,可以被初始LIGO、高级LIGO和LISA探测到。事实上,先进的LIGO可以观测到张力低至$Gμ\sim 10^{-12}$的弦的爆发。此外,我们发现,超相对论珠产生的尺度不变的随机背景检测LIGO,LISA和脉冲星定时实验。随机背景是标度不变的普朗克频率。这种现象学为宇宙弦提供了新的约束和特征,而宇宙弦在今天之前早就消失了。
2009-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Primordial Gravitational Waves and Cosmology
原始引力波的观测可以提供一个新的和独特的窗口,了解宇宙历史上最早的时刻,以及可能的新物理学,其能量比粒子加速器可获得的能量高出许多数量级。这种波可能很快就能在目前或计划中的卫星实验中探测到,这些实验将探测宇宙微波背景(CMB)偏振中的特征印记,或在以后用直接天基干涉仪探测到。积极的探测可以为早期宇宙的暴胀提供明确的证据,并将新物理从大统一尺度约束到普朗克尺度。
2010-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Radiation Generated by Cosmological Phase Transition Magnetic Fields
我们研究了在电弱(EW)和QCD相变中由磁泡碰撞产生的宇宙磁场所产生的引力波。这里考虑的磁场产生机制是基于基本EW最小超对称(MSSM)和QCD拉格朗日量的使用。利用磁流体动力学(MHD)湍流模型计算了引力波谱。我们发现EW相变产生的引力波振幅峰值在1-2 mHz附近,为$10^{-20}-10^{-21}$量级,因此该信号可能被激光干涉空间天线(LISA)探测到。然而,在QCD相变期间产生的引力波在LISA敏感带之外。
2009-08-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Search for high-frequency gravitational waves with Rydberg atoms
提出利用里德伯原子探测高频引力波,通过电磁感应透明检测引力波诱导的弱电场,灵敏度在原子尺寸接近波长时最优,可探测4.2 GHz、振幅约10^-20的引力波。
2024-10-10 gr-qc hep-ph hep-th
Axion Inflation with an SU(2) Gauge Field: Detectable Chiral Gravity Waves
本文研究了SU(2)规范场存在时的单场轴子暴胀模型。为了使分析尽可能独立于模型,我们考虑了任意的潜在的轴子,能够支持慢卷膨胀。规范场通过陈-西蒙斯相互作用$\fracλ{f}F_{μν}^a\tilde F_a^{μν}$耦合到轴子,其中$\fracλ{f}\sim\mathcal{O}(10)$。它对背景演化$\frac{ρ_{_{\rm YM}}}{M_{\rm Pl}^2H^2}\lesssimε^2$的影响可以忽略不计。然而,它的量子涨落对宇宙微扰做出了重大贡献。特别地,规范场具有自旋2涨落,这明确地打破了左手和右手偏振态之间的奇偶性。手征张量模线性耦合到引力波,并导致圆偏振张量功率谱可比的非偏振真空功率谱。此外,标量扇区被规范场的线性标量涨落修正。由于SU(2)规范场的自旋0和自旋2涨落是独立的,因此规范场可以同时产生可检测的手征引力波信号,并且对标量涨落的贡献可以忽略不计,这与当前的CMB观测结果一致。
2016-07-05 hep-ph hep-th
Post-Merger Jets from Supermassive Black Hole Coalescences as Electromagnetic Counterparts of Gravitational Wave Emission
作为一个强大的引力波源,超大质量黑洞(SMBH)合并可能伴随着一个相对论性喷流,导致可检测到的电磁(EM)辐射。我们模拟了合并后的喷流在合并前由盘风形成的环核环境中的传播,并计算了前激波区的多波长电磁谱。我们表明,非热EM信号SMBH合并是可检测的未来GW设施,如激光干涉仪空间天线(LISA)的检测范围。基于我们的模型的计算预测缓慢衰落的瞬变与时间延迟从几天到几个月后合并,导致GW检测后的EM后续观测的影响。
2021-03-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Hearing the signals of dark sectors with gravitational wave detectors
受aLIGO最近发现的引力波的启发,我们讨论了在地面和空间干涉仪上可以看到的新物理学的特征。我们表明,一阶相变在黑暗的部门将导致一个可检测的引力波信号在未来的实验中,如果相变发生在几个数量级的温度高于电弱标度。在这种情况下,引力波的来源与早期宇宙中膨胀和碰撞气泡的动力学有关。同时,我们指出,拓扑缺陷,如暗扇区畴壁,可能会产生一个可检测的信号已经在aLIGO。气泡和畴壁这两种情况都来源于一个黑暗的新物理部门的半经典配置。在第一种情况下,引力波信号起源于早期宇宙中热等离子体中的气泡壁碰撞和随后的湍流,而第二种情况对应于畴壁穿过目前的干涉仪,并且与引力波无关。我们发现,ALIGO在其目前的灵敏度可以检测到烟雾枪签名域壁相互作用,而未来提出的实验,包括第五阶段的ALIGO在设计灵敏度可以探测暗扇区相变。
2016-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Sound Speed Resonance in the Gravitational Wave Background as a probe for non-standard early universe cosmologies
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Instituto de Fisica, Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学物理研究所);Pengcheng Laboratory(鹏城实验室);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台)
研究通过引力波背景中的声速共振探测早期宇宙非标准理论,分析共振如何增强原始张量模式信号以达到可检测水平。
2026-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Does the detection of primordial gravitational waves exclude low energy inflation?
我们发现,一个可检测的张量标量比$(r\ge 10^{-3})$的CMB规模上可以产生,即使在极低的能量膨胀饱和的BBN绑定$ρ_{\rm inf}\approx (30 {\rm MeV})^4$。引力波的源不是引力子的量子涨落,而是由耦合轴子场支持的$SU(2)$规范场的量子涨落。仔细检查了曲率扰动、反反应效应和微扰处理的有效性。我们的结果表明,单独测量$r$并不能立即确定暴胀的能量尺度。
2017-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Wave-Induced Freeze-In of Fermionic Dark Matter
Swansea University(斯旺西大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Universität Hamburg(汉堡大学);CERN(欧洲核子研究组织);Johannes Gutenberg University(约翰内斯·古腾堡大学)
研究通过引力波背景实现费米暗物质冻结,利用in-out方法计算Weyl费米子能量密度,探讨其作为暗物质的可行性。
2026-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from CP domain wall collapse and electron EDM in a complex singlet model with dimension-five Yukawa interactions
National Tsing Hua University(国立清华大学);Van Lang University(文郎大学)
研究复杂单态模型中维度五杨-米尔斯相互作用下引力波与电子电偶极矩的相互作用,探讨其在探测单态标量场真空结构中的互补性。
2026-05-02 hep-ph
Generation of Cosmic Magnetic Fields and Gravitational Waves at Neutrino Decoupling
我们发现,当中微子进入(几乎)自由流态时,非均匀的宇宙学轻子数可能会在原始等离子体中产生湍流。这种效应可能是宇宙磁场起源的原因,并产生了可探测的引力波背景。非均匀轻子不对称性的存在可以由活跃-惰性中微子振荡或某些版本的阿弗莱克和Dine重子生成方案自然产生。
2001-11-08 astro-ph hep-ph
Detection of Gravitational Waves from Inflation
最近对宇宙微波背景(CMB)中温度涨落的测量表明,宇宙是平坦的,大尺度结构是由原始绝热扰动通过引力下落而形成的。这两个观察结果似乎表明,我们对通货膨胀的看法是正确的。但是,什么是新的物理学负责通货膨胀?这个问题可以通过观察CMB的极化来回答。暴胀有力地预言了宇宙学引力波的随机背景的存在,其振幅与暴胀能量标度的平方成正比。这种引力波背景在宇宙微波背景辐射的极化中引起了独特的信号。如果暴胀发生在比大统一小得多的能量尺度上,那么信号将太小而无法检测到。然而,如果暴胀与大统一或普朗克尺度物理学有关,那么可以想象,在普朗克卫星的乐观情况下,信号是可以检测到的,或者如果不是,那么可以通过专门的后普朗克CMB偏振实验。探测器技术的现实发展以及适当的扫描策略可以产生这样一个后普朗克实验,它将在十年的时间尺度内将普朗克对引力波背景的灵敏度提高几个数量级。
2000-11-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational wave bursts from cosmic strings
宇宙弦的尖端发射出强烈的高频引力波(GW)。作为这些光束的结果,由振荡环的宇宙学网络产生的引力波的随机系综是强非高斯的,并且包括站在均方根GW背景之上的偶尔的尖锐爆发。对于小至$G μ\sim 10^{-13}$的弦线张力,这些爆发可能由计划的GW探测器LIGO/VIRGO和LISA探测到。这里讨论的GW爆发可能伴随着伽马射线暴。
2000-04-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Compact Dark Objects in Neutron Stars
暗物质可能由致密暗天体(CDO)组成。我们发现中子星内部CDO的振荡可以成为一个可探测的引力波源。GW应变振幅取决于CDO的质量,其频率通常在3-5 kHz的范围内,由恒星的中心密度决定。在最好的情况下,LIGO可能对质量大于或等于$10^{-8}$太阳质量的CDO敏感。
2019-02-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Compact Binaries as Probes of the Universe
未来对引力波的探测迫使我们考虑天体物理学、引力波理论和基础理论将相互作用的多种方式。在本文中,我总结了一些最近的工作,开发这样的接口。特别是,我专注于如何非真空天体物理环境可以修改的引力波信号发射的紧凑的二进制inspirals,以及是否从前者的签名是可检测的当前和未来的引力波探测器。我还描述了引力波建模和基础理论之间的接口,侧重于参数化的后爱因斯坦框架(一个通用框架,以检测偏离广义相对论在未来的引力波数据)及其当前的数据分析实现的状态。
2011-12-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph