相变引力波各向异性与宇宙原初量子扰动

       原初量子扰动是宇宙演化和宇宙大尺度结构形成的原初种子，是当今宇宙学研究的热点。传统的宇宙背景辐射观测由于Silk damping的原因，很难确定宇宙暴涨模型小尺度原初扰动信息。

       中心黄发朋副教授团队与合作者提出可以利用相变引力波的各向异性来研究原初量子扰动的小尺度信息。研究发现，在相同原初扰动的情况下，相变引力波的各向异性在整体上强于宇宙微波背景辐射的各向异性（图1）。特别是各向异性功率谱在小尺度处存在抬升，这是因为相变引力波的产生远早于宇宙微波背景辐射的形成，在膨胀的宇宙中，这意味着相变引力波的各向异性被散射过程压低的尺度要远小于宇宙微波背景辐射各向异性被压低的尺度。因此相变引力波保留了更多的来自于宇宙极早期的小尺度原初扰动信息。

       类似宇宙背景辐射的各向异性天图，我们得到了相变引力波各向异性天图。

       以上成果发表在Physical Review D (Yongping Li, Fa Peng Huang*, Xiao Wang, Xinmin Zhang, “Anisotropy of phase transition gravitational wave and its implication for primordial seeds of the Universe”)，中心黄发朋副教授为通讯作者，中科院高能所李永平博士为第一作者，合作者包括中心博士后王潇和中科院高能所张新民研究员。本工作得到了国家重点研发计划“引力波探测”重点专项、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等的支持。

       原文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevD.105.083527