利用脉冲星计时阵列限制标量诱导的随机引力波背景  

Constraining the scalar-induced stochastic gravitational wave background with pulsar timing arrays

作　　者：周柄辰 Bingchen Zhou(The Key Laboratory of Cosmic Rays(Tibet University),Ministry of Education,Lhasa 850000,China;Department of Physics,School of Science,Tibet University,Lhasa 850000,China;School of Astronomy and Space Science,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China;Deep Space Exploration Laboratory/Department of Astronomy,School of Physical Sciences,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China)

机构地区：[1]宇宙线教育部重点实验室(西藏大学),拉萨850000 [2]西藏大学理学院物理系,拉萨850000 [3]中国科学技术大学天文与空间科学学院,合肥230026 [4]中国科学技术大学物理学院深空探测实验室/天文学系,合肥230026

出　　处：《科学通报》2024年第12期1517-1519,共3页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家自然科学基金(12261131497);国家重点研发计划(2021YFC2203203)资助.

摘　　要：引力波是由爱因斯坦广义相对论预言的一种天文现象,已经在双脉冲星系统和黑洞合并事件中被观测到,也是我们研究早期宇宙的一种特殊探针.与受各种天体物理过程影响的电磁波不同,引力波可以捕捉到原初宇宙的纯净信息.在针对原初宇宙的研究中,暴胀宇宙学[1]是一种被广泛接受的理论,解释了宇宙微波背景辐射中观察到的各向异性.在暴胀期间,量子涨落通过时空的膨胀迅速延伸到宇宙尺度,随后缓慢演化,最终形成了我们今天看到的大尺度结构.这些扰动的统计性质可以提供关于宇宙膨胀早期阶段的信息,涵盖了大约e 7倍的开始阶段.然而,为了解释我们今天所看到的宇宙,需要大约e 60倍的膨胀过程,其中仍然有约e 50倍的阶段是不确定的.在暴胀后期阶段,退出哈勃半径的涨落对我们宇宙中的小尺度各向异性贡献至关重要,这些涨落会受到非线性天体物理过程的影响.另一方面,在热大爆炸阶段之前产生的引力波信号可以为我们提供关于小尺度的现象学信息.

关 键 词：大尺度结构 天文现象 暴胀宇宙 宇宙膨胀 引力波 哈勃 早期宇宙 量子涨落 

分 类 号：P145.6[天文地球—天体物理] P142.84[天文地球—天文学]