物理学。Rev.D 71，063510（2005）：宇宙（超）弦的引力辐射：爆发，随机背景和观测窗口

来自宇宙（超级）弦的引力辐射：爆发、随机背景和观测窗口

蒂鲍特·达穆尔和亚历山大·维伦金

物理学。版次D71，063510–2005年3月11日出版

摘要

鉴于在膜膨胀结束时可能形成宇宙超弦网络，重新检查了宇宙弦网络发出的引力波（GW）信号。重联概率 $第页$ 相交的基本字符串或Dirichlet字符串的值可能远小于1，并且所得字符串网络的属性可能与普通字符串（具有 $第页 = 1$ ). 此外，最近有人建议，新形成的环路的典型长度可能会有一个因素的差异 $ϵ ≪ 1$ 根据其标准估计。在这里，我们分析了这两个参数的影响 $第页$ 和 $ϵ$ 字符串的GW签名。我们考虑了振荡弦环尖点发射的GW脉冲（已建议作为LIGO/VIRGO和LISA干涉仪的候选源）和随机GW背景（可通过脉冲时间观测检测到）。在这两种情况下，我们发现之前获得的结果是相当稳健，至少当环的大小相对于标准情况没有被许多数量级的抑制时。我们敦促脉冲星观测者重新分析最近获得的17年的组合数据集，看看一小部分数据显示的巨大散射是否可能是由于某种瞬态GW爆发活动所致，例如：。，接近尖端的事件。

收到日期：2004年10月22日

内政部：https://doi.org/10.103/PhysRevD.71.063510

作者和附属机构

达穆尔¹和亚历山大·维兰金²

¹法国伊夫特河畔布尔斯91440高级科学研究所
²美国马萨诸塞州梅德福市塔夫茨大学物理学和天文学系宇宙学研究所，邮编：02155

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第71卷，第。2005年3月6日至15日

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图1
重联概率的影响 $10^{- 三} \leq 第页 \leq 1$ 宇宙弦尖在LIGO/VIRGO频段发射的引力波振幅( ${（f）}_{L（左）我 G公司 O（运行）} = 150 H（H） z（z）$ )作为弦张力参数的函数 $G公司 μ$ （在十进制对数图中）。这里，如下图所示，假设每个回路振荡的平均尖角数为 $c（c） = 1$ 水平虚线表示LIGO 1（初始检测器）和LIGO 2（高级配置）的一西格玛噪声级（经过最佳滤波）。重用权限（&M）
图2
重联概率的影响 $10^{- 三} \leq 第页 \leq 1$ LISA频段宇宙弦尖爆发的引力波振幅( ${（f）}_{丽莎} = 3.88 \times 10^{- 三} 赫兹$ )作为弦张力参数的函数 $G公司 μ$ （在以10为基准的对数-对数图中）。水平虚线表示LISA检测器的一西格玛噪声级（最佳滤波后）。重用权限（&M）
图3
较小分数环路长度参数的影响 $10^{- 12} \leq ϵ \equiv α / (50 G公司 μ) \leq 1$ 宇宙弦尖在LIGO/VIRGO频段发射的引力波振幅( ${（f）}_{L（左）我 G公司 O（运行）} = 150 H（H） z（z）$ )作为弦张力参数的函数 $G公司 μ$ （在十进制对数图中）。水平虚线表示LIGO 1（初始检测器）和LIGO 2（高级配置）的一西格玛噪声级（优化滤波后）。重用权限（&M）
图4
较小部分环路长度参数的影响 $10^{- 12} \leq ϵ \equiv α / (50 G公司 μ) \leq 1$ LISA频段宇宙弦尖爆发的引力波振幅( ${（f）}_{丽莎} = 3.88 \times 10^{- 三} 赫兹$ )作为弦张力参数的函数 $G公司 μ$ （在十进制对数图中）。水平虚线表示LISA检测器的一西格玛噪声级（最佳滤波后）。重用权限（&M）
图5
重联概率的影响 $10^{- 三} \leq 第页 \leq 1$ 论分数贡献 $Ω_{克} ({（f）}_{第页秒第页})$ [频率周围 ${（f）}_{电源开关} \sim 1 / (10 年)$ ]随机GW噪声的宇宙闭合密度是由串网络发射的重叠GW脉冲引起的（以10为基数的log-log图）。上限（实心）水平线表示上限 $Ω_{克} < 6 {小时}^{- 2} \times 10^{- 8}$ 源于两颗毫秒脉冲星8年的高精度计时：PSR $1855 + 09$ 和PSR $1937 + 21$ .中间（虚线）水平线表示PSR 17年高精度定时的潜在敏感性 $1855 + 09$ （见正文）。下方的水平线（虚线）表示脉冲星定时的预期灵敏度，有望被平方公里射电望远镜阵列探测到。重用权限（&M）
图6
较小部分环路长度参数的影响 $10^{- 三} \leq ϵ \equiv α / (50 G公司 μ) \leq 1$ 论分数贡献 $Ω_{克} ({（f）}_{第页秒第页})$ [频率周围 ${（f）}_{电源开关} \sim 1 / (10 年)$ ]随机GW噪声的宇宙闭合密度是由串网络发射的重叠GW脉冲引起的（以10为基数的log-log图）。上限（实心）水平线表示上限 $Ω_{克} < 6 {小时}^{- 2} \times 10^{- 8}$ 源于两颗毫秒脉冲星8年的高精度计时：PSR $1855 + 09$ 和PSR $1937 + 21$ .中间（虚线）水平线表示PSR高精度计时17年的潜在敏感性 $1855 + 09$ （见正文）。下方的水平线（虚线）表示脉冲星定时的预期灵敏度，有望被平方公里射电望远镜阵列探测到。重用权限（&M）

物理审查D

涵盖粒子、场、引力和宇宙学

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