Ученые нашли способ точного расчета гравитационных волн от космических струн
В новой работе, представленной на arXiv, физики получили аналитические приближения для описания вторичного пика стохастического гравитационно-волнового фона, возникающего от космических струн. Пик находится в ультравысокочастотном диапазоне и порождается петлями, образованными в эпоху доминирования трения.
Авторы показали, что предложенные формулы хорошо описывают вклад петель трения в релевантном диапазоне частот и для широкого набора параметров космических струн. Это позволяет быстро и точно охарактеризовать данную сигнатуру.
Используя приближения, исследователи также выявили полный диапазон параметров, в котором этот ультравысокочастотный пик можно различить на спектре стохастического гравитационно-волнового фона. Оказалось, что он должен присутствовать в более широком спектре сценариев физики высоких энергий, чем считалось ранее.
Космические струны — это гипотетические одномерные дефекты пространства-времени, которые могли образоваться в ранней Вселенной при фазовых переходах. Они предсказываются многими теориями, включая модели великого объединения и теории струн.
Гравитационные волны от космических струн являются одним из перспективных способов их обнаружения. Наличие трения в ранней Вселенной может подавлять излучение волн от струн, однако, как показала работа, в ультравысокочастотном диапазоне возникает характерный пик, который может быть зарегистрирован будущими детекторами.
Полученные результаты упрощают моделирование и облегчают поиск таких сигналов в данных наблюдений, что приближает обнаружение космических струн и проверку теорий высоких энергий.
