Resumen - Explorando espectros primordiales de poder a pequeña escala con ondas gravitacionales inducidas por tensores y escalar

Explorando espectros primordiales de poder a pequeña escala con ondas gravitacionales inducidas por tensores y escalar

2025-07-10 15:07:50

{"Di Wu","Zhi-Chao Li","Peng-Yu Wu","Fei-Yu Chen","Jing-Zhi Zhou"}

{astro-ph.CO,gr-qc,hep-ph,hep-th}

Este estudio se centra en la generación y propiedades de ondas gravitacionales tensor-scalar inducidas (TSIGWs) en escalas pequeñas, que se generan por perturbaciones escalar y tensoriales primordiales de gran amplitud. La investigación proporciona expresiones analíticas para las funciones núcleo y los espectros de densidad de energía de las TSIGWs de segundo orden. Al combinar observaciones del fondo de ondas gravitacionales estocásticas (SGWB) en diferentes escalas, las TSIGWs pueden utilizarse para restringir las perturbaciones de curvatura primordiales de escalas pequeñas y las ondas gravitacionales primordiales. El estudio discute la viabilidad de que las TSIGWs dominen las observaciones actuales de la red de relojes de pulsar (PTA) bajo varios escenarios de espectros de poder primordiales. Los resultados indican que las TSIGWs generadas por espectros de poder primordiales monocromáticos pueden ser más probables de dominar las observaciones actuales de PTA. El estudio está organizado de la siguiente manera: 1. Introducción: Discute la detección de ondas gravitacionales y su importancia en cosmología, astrofísica y astronomía. Subraya la importancia de las observaciones del SGWB y el potencial de las TSIGWs para restringir las perturbaciones primordiales de escalas pequeñas. 2. Revisión de TSIGWs: Resume los principales resultados de las TSIGWs de segundo orden, incluyendo sus ecuaciones de movimiento y los espectros de densidad de energía. Explica el método de la función de Green para resolver las ecuaciones de movimiento y derivar el espectro de densidad de energía. 3. SGWB y PBH: Analiza el impacto de los espectros de poder primordiales de escalas pequeñas en las observaciones cosmológicas actuales, centrándose en las observaciones del SGWB y la abundancia de agujeros negros primordiales (PBHs). Discute el uso de la PTA, LISA y las observaciones cosmológicas a gran escala para restringir el espacio de parámetros de los espectros de poder primordiales de escalas pequeñas. 4. Restricciones en los Espectros de Poder Primordiales de Escalas Pequeñas: Aplica los resultados de la sección III a formas específicas del espectro de poder primordial, como los espectros monocromáticos y log-normales. Examina escenarios donde las escalas de picos de las perturbaciones de curvatura primordial y las ondas gravitacionales primordiales ocurren en diferentes escalas y discute las posibles "divergencias" en las TSIGWs. 5. Ondas Gravitacionales Inducidas por Tensores: Se centra en el escenario donde solo existen perturbaciones tensoriales primordiales grandes a escalas pequeñas, sin significativas perturbaciones de curvatura primordiales. Examina el modelo de Gravedad Teleparral modificada de Nieh-Yan y sus implicaciones para las TIGWs y las observaciones actuales de PTA. 6. Conclusión y Discusión: Resumen los principales hallazgos del estudio y discute las direcciones futuras de investigación, incluyendo la construcción y restricción de modelos que generen grandes perturbaciones de curvatura primordial y PGWs a escalas pequeñas, y el posible impacto de la nueva física en las TSIGWs.