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Pre-thermalized gravitational waves
DOI:10.1007/JHEP08(2025)125.png)
摘要
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我们研究了一种新型的引力波(GW)产生机制,其引力子产生于宇宙再加热的预热阶段,此时能量密度由未热化的暴胀场衰变产物主导,这些产物被称为重热子(reheatons)。我们考虑了多种产生通道,包括:i) 纯暴胀场-暴胀场湮灭,ii) 暴胀场衰变产生的引力子轫致辐射,iii) 暴胀场与重热子之间的散射,以及iv) 重热子之间的散射。为了确定最终的引力波谱,我们求解玻尔兹曼方程以获得每个通道的引力子相空间分布。我们发现,由于预热化阶段高能态下重热子的高占据数,第三通道iii)占据主导地位。值得注意的是,在暴胀场质量较低的情景下,引力波谱可能落入未来实验如爱因斯坦望远镜(Einstein Telescope)、宇宙探索者(Cosmic Explorer)、大爆炸观测者(Big Bang Observer)以及终极DECIGO的探测灵敏度范围。

