Quantum coherence of relic gravitons and Hanbury Brown-Twiss interferometry
从量子力学的角度研究了残余引力子的相干性。在引入张量情形下有效的广义Glauber相干子的概念和性质后,在有效视界内和有效视界外对一阶和二阶相干度进行了计算。包容性的方法(包括引力子的极化)与排他性的近似相反,在排他性的近似中,总强度是从场的单一极化或甚至从场的单一模式计算的。虽然在准de Sitter膨胀阶段结束后重新进入有效视界的残余引力子是一阶相干的,但Hanbury Brown-Twiss关联总是表现出具有不同数量特征的超泊松统计,这些特征取决于它们的初始状态的性质和张量极化的平均值。
2019-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-inflationary thermal histories and the refractive index of relic gravitons
我们研究了后暴胀热历史对宇宙引力子谱的影响,这种影响是由折射率的暴胀变化引起的。根据频带的不同,光谱能量分布可以是温和的红色,蓝色甚至紫色。参数空间的很大一部分导致在声频范围(由先进一代地面干涉仪探测)和兆赫波段(星载探测器可在未来几十年内投入使用)中产生潜在的相关信号。阐明了共形相关坐标系中折射率的描述。
2018-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spurious gauge-invariance of higher-order contributions to the spectral energy density of the relic gravitons
与几何张量模相关的能量密度改变曲率扰动的演化方式相同,标量模也可能通过诱导仅表面规范不变的高阶修正来间接影响残余引力子的宇宙背景。当在不同的坐标系中计算的有效各向异性应力被初步表示为仅取决于定义在同动正交超曲面上的曲率不均匀性及其相应的时间导数的形式时,这种虚假的规范不变性变得明显。使用这种观察,我们证明了在一般条件下,高阶的贡献来自不同的坐标系一致时,波长小于定义的曲率不均匀性的演变的声音地平线,但他们导致急剧不同的结果在相反的限制。当残余引力子的能量密度是由相互竞争的能量-动量赝张量导出时,也会出现类似的缺点,在相关的唯象讨论中应该始终考虑到这一点。
2020-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial backgrounds of relic gravitons
频率范围在aHz波段和GHz区域之间的残余引力子的扩散背景编码了关于等离子体原始演化和关于电弱时代之前的引力基础理论的最终信息。虽然微波背景辐射的温度和偏振各向异性探测引力子光谱的低频尾部,但在下一个20年期间,脉冲星定时阵列和宽带干涉仪(地面和希望是星载的)将探索一个更大的频率窗口,包括nHz域和音频波段。本文从粒子物理、宇宙学和天体物理学的交叉学科的角度,对遗留引力子的重要理论问题进行了评述。
2020-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stimulated emission of relic gravitons and their super-Poissonian statistics
从真空中产生的残余引力子的二阶相干度是超泊松的,并且大于由玻色-爱因斯坦分布表征的混沌源的情况。如果初始状态没有最小化张量哈密顿量,并且具有小于其平均多重数的色散,则总体统计量定义为亚泊松。根据亚泊松初始状态的性质,由受激发射产生的量子的二阶相干的最终程度可能会减小(甚至可能低于混沌源的特征值),但它总是保持大于1(即超泊松)。当初始统计是泊松分布时(如相干态或泊松分布加权的混合态),产生的引力子的二阶相干度仍然是超泊松分布。尽管哈勃半径内的残余引力子的量子起源可以通过观察相应的汉伯里布朗-特维斯关联来有效地消除歧义,但由不同初始状态引起的最终分布保持了它们的超泊松性质,不能改变。
2019-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum amplification, relic gravitons and Landauer's conjecture
本文证明量子放大过程中热流会限制冯·诺依曼熵的增长,并将该界限应用于遗迹引力子,从而约束初始热引力子数量和暴胀总持续时间。
2024-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The refractive index of relic gravitons
动态演化的折射率的张量模式的几何形状产生一个特定的类的功率谱,其特征在于一个蓝色的(即略有增加)的斜率,这是直接确定的竞争的慢滚参数和折射率的变化率。在暴胀和后暴胀演化的整个常规阶段,微波背景各向异性测量、脉冲星定时限制和大爆炸核合成约束对折射率及其变化率设定了严格的界限。在参数空间的物理允许区域内,遗迹引力子的宇宙背景导致地面探测器(在其高级版本中)和拟议的星载干涉仪的潜在大信号。相反,缺乏对信号的直接检测将在折射率的动态变化上设定定性的新界限。
2015-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The refractive index of the relic gravitons and the nHz band
如果残余引力子的折射率在暴胀演化的常规阶段增加,那么光谱能量密度在fHz以上的中频是蓝色的,然后在典型地小于mHz的拐点之后消失。我们在这里调查的条件,导致一个足够大的频谱能量密度在nHz范围内,一些奇特的签名与脉冲星定时阵列观察到最近已归因于宇宙引力子。如果这些潜在的证据与最近的边界相结合,提供了宽带干涉仪在音频范围(即几赫兹和kHz之间)的参数空间的允许区域是兼容的确定,也与所有其他的约束与背景的遗迹引力子在膨胀过程中产生的。目前的分析表明,脉冲星定时阵列是敏感的暴胀演化的早期阶段的折射率的演变。这种对初步经验证据的物理解释与其他观点是不同的,因为高频归一化、蓝色光谱指数和张量与标量之比不能独立地分配,而是都与膝关节的频率有关,膝关节的频率最终由折射率的演变速率和慢滚校正之间的竞争决定。
2021-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
Vacuum and Gravitons of Relic Gravitational Waves, and Regularization of Spectrum and Energy-Momentum Tensor
遗迹引力波(RGW)频谱中存在高频发散,需要消除。我们提出了一个系统的研究的问题,基于确切的RGW解决方案,涵盖了五个阶段,从通货膨胀到加速,每一个都是一个幂律扩展。我们发现,目前的RGW由真空主导的$f>10^{11}$ Hz和引力子主导的$f<10^{11}$ Hz,分别。引力子是由四种宇宙跃迁产生的,主要是由暴胀-再加热跃迁产生的。我们进行绝热正则化,以消除真空发散在三个计划:目前,在年底的膨胀,并在地平线出口,第2绝热阶的频谱,和第4阶的能量密度和压力。在第一个方案中,需要一个截止来消除引力子发散。我们发现,所有这三个方案产生的光谱相似的配置文件,和原始的频谱定义在视界以外的通货膨胀期间几乎不受影响。我们还正则化规范不变扰动暴胀子和标量曲率扰动的最后两个方案,并发现标量谱,张量标量比,和一致性关系保持不变。
2016-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Graviton Scattering on Gravitational Atoms: Relic Graviton Shot Noise
本文研究引力子在引力原子上的散射,证明总吸收截面具有普适性,仅正比于普朗克面积与一个无量纲因子,并探讨探测遗迹引力子散粒噪声的可能。
2025-06-16 gr-qc hep-th
Quantum state correction of relic gravitons from quantum gravity
量子引力的半经典方法将产生纯引力中的度规微扰或引力子加上量子引力修正项的薛定谔形式;因此,在暴胀情形中,我们可以预期对残余引力子(泽尔多维奇)谱的修正效应为(H/mPl)^[2]。
1996-11-22 gr-qc
Spikes in the Relic Graviton Background from Quintessential Inflation
经典暴胀模型中产生的引力波能谱在频率上增加,并在170 GHz附近出现一个尖锐的尖峰,在那里,今天储存在残余引力子中的临界能量密度的相关部分是$10^{-6}$的量级。我们将我们的研究结果与普通的通货膨胀模型的频谱进行对比,我们评论可能的检测策略的尖峰。
1999-03-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Spectra of Relic Gravitons and Brans-Dicke Theory
利用Brans-Dicke引力理论导出了暴胀模型宇宙学膨胀产生的残余引力波的谱,由残余引力波的频变谱导出了极早期哈勃参数和物质能量密度的时间关系,并发现Brans-Dicke标量场对残余引力子的能量密度有贡献.
2004-06-11 gr-qc
Might the radiation era extend back to the Big Bang? On dark matter production and the relic graviton background in quadratic gravity
Higgs Centre for Theoretical Physics(希格斯理论物理中心);Perimeter Institute for Theoretical Physics(珀米特理论物理研究所)
本文在二次引力框架下重新审视辐射纪元回溯至大爆炸的后果,发现暗物质质量与引力子耦合系数的新关系,并提出暗物质引力产生机制,同时指出遗迹引力子背景可约束理论参数。
2026-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical back-reaction of relic gravitons
在曲率反弹的背景下,张量模式的几何形状的动力学效应进行了研究。由于反弹行为意味着从辐射主导的演化急剧偏离,可以预期在短波长的遗迹引力子的显着的反反应效应。在发展了一个计算动力学反反应效应的一般迭代框架之后,我们研究了产生的引力子的能量-动量赝张量的不同参数化的显式分析和数值例子。报告的结果表明,动态反作用的影响是一个必要的成分,在晚些时候弹跳模型的一致描述。
2006-01-15 astro-ph gr-qc hep-th
Relic gravitons and non-stationary processes
针对遗迹引力子弥漫背景时间上非均匀的关联特性,研究指出平稳过程描述不准确,采用谱能量密度完整表达式可抑制大尺度振荡,维纳-辛钦定理的谱振幅不适用于一致描述,选谱能量密度为关键变量可抹平振荡。
2024-11-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Flat spectra of cosmic gravitons in the nHz and audio bands
残余引力子的谱通常在低频域中归一化,在低频域中,一致性范式的信号预计会达到峰值,这就是为什么它们对微波背景的温度和偏振各向异性的贡献仅由张量与标量之比描述。如果一致性关系被破坏,同样的策略是通过引入张量谱指数作为进一步的独立参数。当频谱能量密度的主要分量分布在比aHz大得多的频率上时,这种传统方法背后的逻辑就不那么令人信服了。改进的音频频带和当前的数据从脉冲星定时阵列在nHz区域的边界激发一个新的策略的绝对归一化的宇宙背景的遗迹引力子。在介绍了一个一般的四维作用量的遗迹引力子的分析的新方法的情况下,传统的和非传统的暴胀模型进行说明。
2022-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic gravitons and high-frequency detectors
本研究指出当前基于音频段灵敏度设定的高频遗迹引力子探测要求过于宽松,结合多源约束明确了更高的灵敏度要求,并提出高频Hanbury-Brown Twiss干涉探测器对研究遗迹引力子的量子特性与二阶关联效应至关重要。
2023-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Stochastic backgrounds of relic gravitons, T$Λ$CDM paradigm and the stiff ages
在没有对轻核元素形成之前宇宙的热历史进行任何间接测试的情况下,研究在核合成之前等离子体的声速大于$c/\sqrt{3}$,最多等于光速$c$的情况是合理的。在这个当前宇宙学范式的合理扩展中,被称为张量- $Λ$ CDM(即T $Λ$ CDM)场景,高频引力子被大量产生。不与三个标准宇宙学数据集的联合分析所产生的张量标量比的界限相冲突(即宇宙微波背景各向异性、大尺度结构和超尺度),在T $Λ$ CDM方案中,残余引力子的谱能量密度有可能被宽带干涉仪观测到(在它们的高级版本中)在范围在几Hz和几kHz之间的频率窗口中操作。
2008-07-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Peak and end point of the relic graviton background in string cosmology
使用一般的参数,我们确定的端点频率和峰值能量密度的随机背景的重力波弦宇宙学预期的允许区域。我们提供了一个准确的估计所需的最小实验灵敏度检测到的Hz到GHz范围内的信号。
1996-04-16 astro-ph gr-qc hep-ph
Relic gravitons and pulsar timing arrays: a theoretical viewpoint
本文从理论上分析遗迹引力子谱在nHz频段的可能成因,检验暴胀后膨胀率修正、有效折射率导致的修正出视界及曲率增加阶段,并说明其与脉冲星计时阵列信号的相容性。
2024-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic backgrounds of relic gravitons and their absolute normalization
在不违反一致性关系的前提下,最近的Bicep 2观测确定了暴胀过程中产生的宇宙引力子背景的绝对归一化、谱斜率和最大频率。由此计算从最低频率(当前哈勃速率的量级)到GHz区域中的最高频率范围的适当归一化的光谱。偏离传统的范式不能被排除在外,并允许不同的物理可能性,包括检查,特别是,运行的张量谱指数,明确打破的一致性关系和尖峰的频谱的高频尾部要么从后通货膨胀阶段为主的刚性流体的瀑布场的贡献在混合通货膨胀的情况下。在低频直接确定张量标量比,如果通过即将到来的观测得到证实,也将影响和限制高频的不确定性。来自宽带干涉仪(如Ligo/Virgo,Lisa和Bbo/Decigo)的宇宙引力子背景的限制,以及对低频张量B模偏振的更准确的审查,将直接限制后暴胀演化和其他非常规的标准知识的完成。
2014-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic Gravitons, Dominant Energy Condition and Bulk Viscous Stresses
如果能量动量张量包含违反主导能量条件(DOC)的体粘滞应力,则残余引力子(在DOC违反时产生)的能谱以可计算的方式增加频率。在广义相对论的背景下,我们给出的例子中,DOC只违反了有限的时间后,普通(辐射为主)的演变发生。我们将我们的讨论与Grishchuk最近的一些言论有关的随机引力波背景的可探测性即将到来的干涉探测器。
1999-03-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Conversion of relic gravitational waves into photons in cosmological magnetic fields
讨论了引力波到电磁辐射的转换。计算了在复合时期和随后的宇宙学阶段中,在宇宙学背景磁场存在下引力子转变为光子的几率。产生的电磁辐射集中在光谱的X射线部分。研究表明,如果宇宙在大爆炸核合成(BBN)之前是由原初黑洞(PBH)主导的,那么PBH发射的残余引力子将在宇宙磁场中转化为光子,从而转化为几乎各向同性的电磁辐射背景.这种河外辐射可能是宇宙X射线背景的显著甚至主要成分。
2012-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relic gravitons from super-inflation
超级暴胀阶段是由圈量子宇宙学预测的。在本文中,我们研究的创建引力波在这一阶段。我们考虑了对张量模方程的逆体积修正,并计算了产生的引力子的谱。所得到的谱的振幅以及引力子的最大能量强烈依赖于超膨胀后宇宙的演化。我们表明,进一步的标准暴胀阶段是必要的,以降低引力子的数量低于目前的约束。在缺乏标准暴胀阶段的情况下,目前引力子的强度将非常大。这些考虑给了我们引入通货膨胀标准阶段的另一个动机。
2007-10-15 gr-qc
Quantumness of relic gravitons
本研究基于遗迹引力子的纠缠态特性推导出其能谱最大频率的太赫兹绝对上限,建立了对应探测器的最小啁啾振幅约束,揭示了引力子的宏观非经典量子性,并指出兆赫兹至太赫兹频段的引力子探测或可成为引力场宏观量子态的直接证据。
2024-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective anisotropic stresses of the relic gravitons
由几何的标量模式引起的有效各向异性应力依赖于坐标系,使得竞争结果的比较最终由每个特定规范中的关键变量的演变来确定。在争论这个问题的唯一合理的物理坐标系是规范自由度完全固定的(如纵向和均匀曲率计),我们提出了一种新的规范不变的策略,规范相关的结果进行比较。而不是采用一个给定的坐标系的关键变量,有效的各向异性应力表示的重力正常模式的等离子体和他们的共形时间导数。新的方法是明确的规范不变的,当正常模式的波长是短或大于声音的地平线,各向异性应力的物理极限的确定,而不依赖于特定的细节的背景演变。在标量各向异性应力和非绝热压力波动同时存在的一般情况下,所提出的策略的相关性进行了讨论。最后,我们认为,各向异性应力可以最有效地从二阶有效的曲率不均匀性的行动。
2020-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
Ultra-high frequency spikes of relic gravitons
本文研究遗迹引力子在THz频段的超高频尖峰,利用联系晚期谱与暴胀模式函数的转移矩阵评估近似方法,并推导暴胀后膨胀率界限及其未来机电探测可能性。
2025-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Production and detection of relic gravitons in quintessential inflationary models
Peebles和Vilenkin最近提出的一大类典型的暴胀模型导致了后暴胀阶段,其有效状态方程比辐射更严格。预期的引力波对数能谱倾向于高频率,其特征在于两个参数:暴胀曲率尺度,在该尺度下发生向刚性相的过渡,以及(非共形耦合)标量自由度的数量,其衰变为费米子触发宇宙引力再加热的开始。根据模型的参数和不同的暴胀动力学(在刚性演化开始之前),对于大于1 Hz的频率,残余引力子的能量密度可以比标准暴胀模型中的大得多。我们估计所需的灵敏度检测预测的光谱振幅,并表明,我们的参数空间的允许区域导致信号小于(由一个1.5数量级)比先进的LIGO灵敏度在0.1千赫的频率。在我们的背景下,最大的信号预计在GHz区域,在那里,临界单位(即$h_0^2 Ω_{GW}$)的残余引力子的能量密度是$10^{-6}$的数量级,大约比普通的暴胀模型大8个数量级。较小的探测器(不一定是干涉仪)可能与GHz频率窗口中的探测目的有关。我们建议/推测,未来的测量通过微波腔可以提供有趣的观点。
1999-02-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Relic gravitons on Kasner-like branes
我们在一个简单的例子中讨论了张量扰动的宇宙学放大,在这个例子中,无质量的引力子局域在一个嵌入在大量AdS背景中的高维Kasner类膜上。特别注意的是规范化的二次行动描述的无质量和大规模的真空量子波动,并准确的质量依赖性的大规模波动的振幅膜。扰动方程可以分离。与de Sitter模型的膜膨胀相反,我们发现在光谱中没有质量间隙,并且在高曲率下没有增强无质量模式。即使在暴胀期间,在没有任何模式混合效应的情况下,大质量模式也可以被放大,其振幅与质量有关。
2005-01-31 astro-ph gr-qc hep-th
Relic gravitons on Kasner branes
我们提出了一个简单的模型,其中各向异性度规的膜嵌入在AdS散装。我们讨论的本地化的无质量模式和放大的无质量和大规模的模式上的膜,特别注意的扰动行动的规范化和评估的有效耦合常数,控制的振幅的频谱。在所研究的模型中,无质量模式和有质量模式之间没有质量差,并且有质量模式可以被放大,振幅与质量有关。
2005-11-28 gr-qc
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
Elementary introduction to pre-big bang cosmology and to the relic graviton background
这是在{ \sl“VI Seminario Nazionale di Fisica Teorica”}上为研究生和本科生举办的一系列讲座的合同版(帕尔马,1997年9月),在第二届国际会议{ \sl“围绕处女座”}(比萨,1998年9月),并在第二届{ \sl SIGRAV}学校关于{ \sl“天体物理学中的引力波,宇宙学和弦论“}(中心“A。Volta”,Como,April 1999)。其目的是提供一个基本的,自成一体的介绍弦宇宙学,特别是在所谓的“前大爆炸”的情况下预测的遗迹宇宙引力子的背景。除了广义相对论和标准(暴胀)宇宙学的基本知识外,不需要特别的准备。所有必要的计算都在正文或附录中有详细的报告。如需对大爆炸前场景进行更深入、更完整的研究,感兴趣的读者请参阅更新的论文集,网址为{ \tt http://www.to.infn.it/\~{}gasperin/}。
1999-07-09 gr-qc hep-th
Secondary graviton spectra and waterfall-like fields
计算了瀑布场诱导的引力子的次级谱,并将几何张量模的谱能量密度的一般界限转化为瀑布谱的振幅和斜率的显式约束。所得结果与协调模型及其邻近扩展的主引力波谱以及遗迹引力子随机背景上的直接Ligo/Virgo界进行了比较。星载干涉仪(如Lisa、Bbo、Decigo)似乎不太相关,但简要概述了它们的潜在影响。
2010-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Invisible gravitons and large-scale magnetism
Department of Physics, CERN(CERN 物理系);INFN, Section of Milan-Bicocca(米兰比可卡 INFN 分部)
该研究探讨了引力子在大尺度磁性作用下被抑制,以及不同频段对宇宙膨胀率和张量到标量比的影响。
2025-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Viscous absorption of ultra-high-frequency gravitons
在大爆炸核合成之前,当相应的波长重新进入哈勃半径时,高频引力子可以被暴胀后等离子体的第一和第二粘度吸收。当介质的总声速大于辐射声速时,膨胀率仍大于剪切率,但体积粘度不可忽略。当频率在kHz ~ GHz范围内时,残余引力子的谱能量密度与无粘引力子的谱相比,随膨胀结束时熵密度的变化而变化。在nHz域的频谱继承了一个已知的抑制,由于中微子的自由流,但也有一个边缘尖峰可能引起的突然爆发的体粘度周围的夸克-强子相变,建议的强子谱中产生的重离子碰撞。
2021-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Blue and violet graviton spectra from a dynamical refractive index
我们发现,残余引力子的光谱能量分布温和地增加的频率小于$μ$ Hz,然后在准德西特阶段的膨胀的张量模式的折射率是动态的,然后消失。对于传统的热历史的高频高原的范围之间的兆赫和音频带,但它是由一个尖峰在GHz区域,如果一个僵硬的后膨胀阶段之前的标准辐射主导的时代。即使在中频时斜率为蓝色,在MHz窗口中也可能变为紫色。对于各种后暴胀的历史,包括传统的,一个动力学折射率导致潜在的可检测的频谱能量密度在kHz和兆赫地区,而所有相关的唯象约束同时得到满足。
2018-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Graviton to photon conversion in curved space-time and external magnetic field
该研究在弯曲时空及外部磁场中推导引力波与电磁波耦合方程组,数值求解表明星系际磁场中的引力波-光子转换对遗迹引力波振幅和频谱影响甚微。
2023-12-26 astro-ph.CO gr-qc
Mixing of gravitons with photons in primordial magnetic fields
本文讨论在大尺度宇宙磁场中残余引力子向光子的转换。结果表明,转换概率是相当大的后复合时期与相当大的密度形成的光子。产生的电磁辐射对宇宙河外背景光有很大贡献,甚至可以解释宇宙X射线背景过剩。
2013-07-30 astro-ph.CO gr-qc
Spectrum of relic gravitational waves in string cosmology
我们计算了弦宇宙学模型中残余引力子的谱。在低和高频率的限制,我们重现已知的结果。然而,完整的光谱也显示了一系列的振荡,这些振荡可能会在计划中的LIGO/VIRGO探测器上产生特征信号。对于模型参数的特殊值,信号已经在LIGO和VIRGO可访问的频率处达到最大值,并且接近第一代实验的灵敏度。
1996-05-31 astro-ph gr-qc hep-th
Relic gravitational waves from light primordial black holes
计算了原始黑洞(PBH)发射的残余引力波(GW)的能量密度。我们估计的强度产生的引力波量子和经典散射的PBH,经典的引力子发射的PBH双星在早期宇宙中,由于PBH蒸发的引力子发射。如果非相对论性的多溴联苯在蒸发之前占据宇宙能量密度的主导地位,那么在这样的星团中形成密集的多溴联苯团及其双星的概率将是显著的,并且在当今宇宙中产生的引力波的能量密度可能超过由其他已知机制产生的能量密度。这些引力波的强度在GHz频段或更高的频段内最大,这使得现有的探测器很难观测到它们,但也为现在和未来的高频引力波电磁探测器研究它提供了相当好的可能性。然而,$f\sim 0.1-10$ Hz范围内的频谱低频部分可由计划中的空间干涉仪DECIGO/BBO探测到。对于PBH物质主导阶段的足够长的持续时间,来自暴胀的宇宙学能量分数将被显著稀释。
2011-06-13 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational waves constraints on post-inflationary phases stiffer than radiation
我们指出,存在的后暴胀阶段比辐射硬导致生产的随机引力波(GW)的背景,其对数能谱(在临界单位)是典型的“蓝色”在高频率。最大谱斜率(对于大于$10^{-16}$ Hz的当前频率)是一阶的,并且它与支配几何形状的演化的刚性等离子体的最大声速有关。刚性阶段的持续时间是至关重要的决定由GW的反作用离开地平线期间德西特阶段和重新进入期间的刚性阶段。因此,最大(暴胀)曲率标度必须微调到小于大尺度测量($H_{dS}\laq 10^{-6}~M_{P}$)设定的极限值,以便具有足够长的刚性相位,达到$1~{\rm TeV}$量级的能量标度,如果我们希望刚性相位接触强子时代(对应于$T_{had}\sim 140~{\rm MeV}$),则甚至更低。通过更积极地看待我们的练习,我们看到,如果暴胀阶段之后是一个刚性阶段,则存在一种吸引人的“引力子再加热”的可能性,其有效温度通常可以相当低。
1998-06-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational decoherence from soft-graviton $S$-matrix
Osaka Central Advanced Mathematical Institute (OCAMI), Osaka Metropolitan University(大阪中央高等数学研究所(OCAMI),大阪公立大学)
本文利用软引力子S矩阵推导规范不变的退相干指数,证明真空退相干消失,并分析压缩态及遗迹背景下的增强效应,连接红外量子信息与引力退相干。
2026-09-09 gr-qc hep-th quant-ph
Relic Gravity Waves from Braneworld Inflation
我们讨论的情况下,额外的维效应允许一个标量场与陡峭的潜力发挥的双重作用的暴胀子以及暗能量(精华)。在这种情况下,宇宙的后暴胀演化一般以“动力机制”为特征,在此期间,标量场的动能大大超过其势能,导致标量场物质$P_ϕ\simeq ρ_ϕ$的“刚性”状态方程。动力学制度之前的辐射占主导地位的时代,并介绍了一个重要的新功能的频谱的遗迹重力波在膨胀过程中量子力学。重力波谱随波数的增加而增加,波长短于辐射状态开始时的同动视界尺度。这种“蓝色倾斜”是具有陡峭势能的模型的一般特征,并对一类暴胀膜世界模型施加了强约束。讨论了陆地和空间重力波观测站如LIGO II和LISA探测重力波背景的前景。
2001-10-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmology in nonrelativistic general covariant theory of gravity
Horava和Melby-Thompson最近提出了Horava-Lifshitz引力理论的一个新版本,其中自旋为0的引力子通过引入牛顿预势$ϕ$和局域U(1)规范场$A$而被消除。本文首先导出了相应的哈密顿量、超动量约束、动力学方程以及在物质场存在下的$ϕ$和$A$方程。然后,我们将该理论应用于宇宙学,得到了修正的Friedmann方程和能量守恒定律,以及$ϕ$和$A$的方程。当空间曲率不为零时,存在暗辐射和刚性流体等项,从中可以构造出弹跳宇宙。我们还研究了具有任意空间曲率$k$的FRW宇宙的线性扰动,并导出了标量扰动的最一般公式。矢量和张量扰动与作者[A. Wang,Phys. Rev. D {\bf 82},124063(2010)]在Sotiriou,Visser和Weinfurtner的设置中。将这些公式应用于闵可夫斯基背景,我们已经明确地表明,度规的标量和矢量微扰确实消失了,唯一剩下的模式是无质量的自旋2引力子。
2011-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining massive gravity with recent cosmological data
最近有人提出了一个具有大质量引力子且没有负能态的理论的协变公式,作为通常的广义相对论框架的替代方案。对于一个空间平坦的均匀和各向同性的宇宙,该理论引入了修改后的弗里德曼方程,其中标准物质项补充了四个有效的流体模仿灰尘,宇宙学常数,精华和刚性物质,分别。我们测试的可行性,这个大规模的重力配方对比其理论预测的哈勃图跟踪Ia型超新星(SNeIa)和伽玛射线暴(GRBs),从被动发展的星系,重子声学振荡(BAO)从星系调查和距离先验的宇宙微波背景辐射(CMBR)各向异性谱的$H(z)$测量。事实证明,该模型确实能够很好地拟合这个大型数据集,从而为通常的暗能量框架提供了一个可行的替代方案。最后,我们对它的参数设置了严格的限制,也缩小了引力子质量的允许范围。
2012-05-08 astro-ph.CO gr-qc
Holographic energy density on Hořava-Lifshitz cosmology
在Hoganava-Lifshitz宇宙学中,我们用L. N. Granda和A. Oliveros和在这个框架下,我们研究,通过宇宙演化的后期,在非守恒能量($Q$)的量的符号变化存在于这个宇宙学。我们修改的早期阶段(曲率依赖)的宇宙学,其中一个长期让人想起硬物质是占主导地位的,在这个阶段,我们发现一个幂律的宇宙尺度因子的解决方案,虽然$ω=-1$。无需$ω<-1$即可获得晚期和早期体模方案。然而,根据本文所示,这些方案是不可行的。我们还表明,$ ω=-1$单独并不意味着在目前的宇宙学德西特阶段。热方面进行了修订,考虑之间的能量交换的体积和时空边界,我们得出的结论是,有没有热平衡之间。最后,观测数据需要一个鬼标量引力子(HL引力的额外自由度)。
2015-01-21 gr-qc hep-th