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求科普:暴涨产生的原初引力波背景之探测

暴涨理论预言的张量微扰,产生原初引力波,这个在不在现有(以及规划中)仪器能力所及的范围内?
1# cma http://arxiv.org/abs/0804.2918

In the “ dilaton
+ string” case, both approaches are also far away from
observing the stochastic gravitational wave background
spectrum. We hope the next generation IFOs will constrain
the parameter tighter
1# cma
这个从波长为哈勃半径直到频率GHz都有信号(各种预言)
所以无论何种探测手段,原初引力波都是很重要的一类目标源

2009年LIGO达到目标灵敏度的时候,得到了一个对随机引力波背景能量密度的上限,这个背景就是针对原初引力波而言的,其重要性在于超过了原来的所谓大爆炸核合成给出的上限。
http://arxiv.org/abs/0910.5772
Nature(2009), 460,990
自己水一个

http://cn.arxiv.org/abs/1010.5246

Prospects for Direct Detection of Inflationary Gravitational Waves by  Next Generation Interferometric Detectors
这个问题比较笼统。首先,暴涨预言的引力波是多大,现在都没有定论。几乎所有的暴涨模型都能符合目前的观测,但是他们预言的引力波却是千差万别。甚至可以相差20个量级以上。(我个人认为,暴涨预言的引力波应该不会太小,否则模型就有点不自然了。)
其次,探测原初引力波有很多方法,他们探测不同频段的引力波。其中主要的方法是1。CMB方法,主要限制极低频引力波(10^-17Hz左右);2。毫秒脉冲星信号残差,主要限制低频引力波(10^-8Hz左右)。3。干涉仪直接探测。主要探测相对高频的引力波(10^{-4}-10^4Hz).

最近20年之内,唯一有可能探测到原初引力波的是第一种方法。当然,前提是我们的运气比较好,即暴涨产生的引力波比较大。

有兴趣可以看看我在浙大做的报告(最后一个):
http://www.e0571pm.com.cn/workshop2010/cn/NewsDetailed.aspx?id=6d38e2bd-649d-47a2-824b-999f84c86422&type=3
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评分次数

  • ratatat

5# skyzh
问个数据处理技术问题》
The maximum likelihood parameters
1 真实数据中,我们总能找到一组数来让似然函数取最大值,不管有没有引力波背景。这问题在cmb抽取信号时怎么处理?
2 最大值在程序上怎么找的?不会是格点法吧?每一个参数的测试取值范围?

另外加一个理论性问题》
原初引力波会不会受到类似于 cmb 受到的  cosmic share 等后来 结构形成造成的影响?
参数太多的时候做极大似然估计一般用的是MCMC
The maximum likelihood parameters
1 真实数据中,我们总能找到一组数来让似然函数取最大值,不管有没有引力波背景。这问题在cmb抽取信号时怎么处理?
--------------你说的很对,但是引力波有特征谱,即引力波能产生大尺度的CMB的B-mode偏振,而密度扰动不行。
2 最大值在程序上怎么找的?不会是格点法吧?每一个参数的测试取值范围?
--------------7楼已经回答了

另外加一个理论性问题》
原初引力波会不会受到类似于 cmb 受到的  cosmic share 等后来 结构形成造成的影响?
--------------原则上我们现在的引力波背景肯定受到shear的影响,但是几乎不可能被探测到。顺便说一下,CMB探测到的不是现在的引力波,而是宇宙复合时期(z~1100)的引力波,这是由CMB自身的性质决定。而那里并没有什么shear影响。
CMB偏振探测的应该是复合时期之前的引力波吧?
不是之前 是当时。
10# skyzh

我想我们说的不是一回事,我说的是引力波的产生时期(远远早于复合),你说的是它对CMB的影响留下可观测的印记的时期(引力波引起的涨落被“冻结”在了最后散射时刻,当然近似假设最后散射是一个确定的时刻)。
奥,嗯。
The maximum likelihood parameters
1 真实数据中,我们总能找到一组数来让似然函数取最大值,不管有没有引力波背景。这问题在cmb抽取信号时怎么处理?
--------------你说的很对,但是引力波有特征谱,即引力波能产 ...
skyzh 发表于 2010-12-8 00:02
是真实数据,就有噪声,有噪声,就一定能找到似然函数最佳值。
不知道CMB给出的B模的观测值是一个数还是一组(时域)数?噪声主要来源是?
怎么来做detection?
另外既然模型给出的背景谱有很多种,怎么做model selection?


能不能介绍下你使用的mcmc的具体方法?
13# laoda

用B模的时候主要是BB相关功率谱。和TT谱一样,是从时序到天图到净天图一路压缩信息而来。

如果把原初张量微扰之外的都叫做噪声,那么一大来源是弱引力透镜。
呵呵,你的问题太多了,有机会再讨论啊。
Primordial Gravitational Waves from Inflation and Preheating
http://arxiv.org/abs/1012.2006

今天的一个新文章。

14# cma
仪器没噪声?wmap没测到b模式因为仪器噪声太大吧?
https://docs.google.com/viewer?url=http://www.cooray.org/cooray_cosmo05v2.pdf
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