什么是宇宙原初引力波.ppt

报告内容 什么是原初引力波？ 大爆炸宇宙学，暴涨宇宙学，原初引力波的产生及演化 原初引力波的探测方法 PTA探测，及其对早期宇宙的限制 报告内容 什么是原初引力波？ 大爆炸宇宙学，暴涨宇宙学，原初引力波的产生及演化 原初引力波的探测方法 PTA探测，及其对早期宇宙的限制 打引号的“标准模型”：inflation+LCDM inflation? 产生？演化？结束？物理机制？转化？。。。。 （L）暗能量？ 物理本质？演化行为？宇宙命运？。。。。 （CDM）冷暗物质？ 物质or引力？什么粒子？相互作用？。。。 谱指数到底是多大？ 经典标量场暴涨（红谱）? 鬼场暴涨（蓝谱）？ 振幅（张标比）到底是多大？ 报告内容 什么是原初引力波？ 大爆炸宇宙学，暴涨宇宙学，原初引力波的产生及演化 原初引力波的探测方法 PTA探测，及其对早期宇宙的限制 Planned CMBPol (COrE, LiteBird) experiment Ideal CMB experiment Cosmic lensing generates the E-B mixtures, and forms a nearly white B-mode spectrum. For the ideal experiment, where only the reduced cosmic lensing contamination is considered. Detection limit: (WZ Baskaran 2009) 报告内容 什么是原初引力波？ 大爆炸宇宙学，暴涨宇宙学，原初引力波的产生及演化 原初引力波的探测方法 PTA探测，及其对早期宇宙的限制 * 宇宙原初引力波的理论,探测及其宇宙学应用------ 宇宙原初引力波的探测: 脉冲星天线阵 Pulsar Earth Photon Path G-wave * Jenet et al. 2006 探 测 现 状------ PPTA, EPTA, NANOGrav. * Jenet et al. 2006 L1: Current PPTA L2: Current EPTA L3: Current NANOGrav. L4: Future PPTA * 20 Pulsars * 5 years * 100 ns * * * * “脉冲星天线阵”及其对“宇宙原初引力波”的限制 赵 文 中国科学技术大学 天文学系 脉冲星天线阵探测引力波 引力波频率: nHz 三种引力波源(Jenet et al. 2006)： 1. 超大质量黑洞双星系统 2. 宇宙弦 (cosmic string) PPTA(Jenet et al. 2006); EPTA(van Haasteren et al. 2011 ); NANOGrav(Demorest et al. 2012) 3. 宇宙原初引力波 (relic gravitational waves) WZ, Phys.Rev.D (2011); WZ, Zhang, You Zhu, Phys.Rev.D (2013) * 什么是“宇宙原初引力波”？------ 宇宙学模型 标准宇宙学模型：热大爆炸宇宙学模型 1. 哈勃膨胀；2. 宇宙微波背景辐射；3.宇宙元素丰度；4. 星体年龄(114亿年) 模型困难！ 1.视界疑难(均匀性疑难)；2.平坦型疑难；3.磁单极疑难；4.结构形成疑难 解决办法 暴涨宇宙学模型（甚早期的e指数膨胀过程） * 什么是“宇宙原初引力波”？------ 暴涨宇宙学 热大爆炸宇宙模型的初始条件！ 一般用标量场（经典标量场，Phantom场，K-essence场等）来描述 * 什么是“宇宙原初引力波”？------ 暴涨宇宙学 成功得解决了大爆炸宇宙学的各种疑难（视界疑难，平坦型疑难，磁单极子疑难）！ 预言了密度原初扰动谱：近似尺度不变的，高斯的。这是宇宙大尺度结构形成的“种子”（已经被CMB，LSS等观测证实）! 预言宇宙原初引力波---早期宇宙学研究的“圣杯”！ * 什么是“宇宙原初引力波”？------ 宇宙演化“简史”: inflation+LCDM * * 宇宙原初引力波的理论,探测及其宇宙学应用------ 宇宙原初引力波的产生 引力波是爱因斯坦广义相对论的一个基本预言. 1974年，Grishchuk发现，随着宇宙的膨胀,引力波可以从真空中自发产生，从而形成原初引力波背景辐射，它是’量子论+相对论’的必然产