原始ブラックホールからの小規模誘導重力波,ストリング的下部質量限界,および初期物質の放射遷移へのインプリント【JST・京大機械翻訳】

Bhaumik Nilanjandev; Jain Rajeev Kumar

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202208597112208 整理番号：21P0050054

原始ブラックホールからの小規模誘導重力波,ストリング的下部質量限界,および初期物質の放射遷移へのインプリント【JST・京大機械翻訳】

Small scale induced gravitational waves from primordial black holes, a stringent lower mass bound, and the imprints of an early matter to radiation transition

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発行年： 2020年09月22日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2021年07月10日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

原始ブラックホール(PBH)形成の全ての膨張シナリオにおいて,増幅スカラー摂動は,より小さなスケールで誘導確率重力波背景(ISGWB)を必然的に伴う。本論文では,著者らの以前の論文で導入されたインフレーションモデルに由来するISGWBを研究し,そこでは,PBHsが,宇宙における全暗黒物質を説明する小惑星質量窓において,ほぼ単色の質量分率で生産できる。IPTA,LISA,DECIGOおよびETのような将来の宇宙ベースGW観測所に対応する観測スケールをカバーする,ナノHzからKHzまでの周波数に対するシナリオにおけるISGWBを数値的に計算した。興味深いことに,暗物質への非常に小さな寄与で今日完全に蒸発する超光PBH(M_PBH|>10 ̄-20M_odot)は,地上ベース高度LIGO検出器の将来設計によって検出されるISGWBをまだ発生させる。モデルに依存しないアプローチを用いて,超低速ロール膨張モデルの大きなクラスに対して有効であろう超軽量PBHに対する厳密な低質量限界を得た。さらに,ISGWBと導出された低質量限界の両方に対する再加熱時期のインプリントを研究するために,著者らの形式を拡張した。任意の非瞬間的再加熱がPBHs質量にさらに強い下限をもたらし,長い物質支配再加熱の時代がISGWBスペクトルをより小さな周波数にシフトさせることを見出した。特に,初期物質支配相の時代は,膨張または膨張スケールの終わりの間に水平を残す最小共移動スケールに対応するはるかに小さいスケールでのISGWBの二次増幅を導くことを示した。最後に,著者らは,提案および上昇GW観測器によるISGWB検出の展望を議論した。【JST・京大機械翻訳】

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宇宙論

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