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Enregistrement W1990044200 · doi:10.1103/physrevd.78.043531

Relating gravitational wave constraints from primordial nucleosynthesis, pulsar timing, laser interferometers, and the CMB: Implications for the early universe

2008· article· en· W1990044200 sur OpenAlexaff
Latham A. Boyle, Alessandra Buonanno

Notice bibliographique

RevuePhysical review. D. Particles, fields, gravitation, and cosmology/Physical review. D, Particles, fields, gravitation, and cosmology · 2008
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueCosmology and Gravitation Theories
Établissements canadiensCanadian Institute for Theoretical AstrophysicsUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesAlfred P. Sloan FoundationNational Science Foundation
Mots-clésPhysicsOmegaBig Bang nucleosynthesisEquation of stateCosmic microwave backgroundGravitational wavePulsarUniverseMathematical physicsAstrophysicsNucleosynthesisQuantum mechanicsStars

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We derive a general equation relating the gravitational-wave observables $r$ and ${\ensuremath{\Omega}}_{0}^{\mathrm{gw}}(f)$; or the observables ${\ensuremath{\Omega}}_{0}^{\mathrm{gw}}({f}_{1})$ and ${\ensuremath{\Omega}}_{0}^{\mathrm{gw}}({f}_{2})$. Here, $r$ is the so-called ``tensor-to-scalar ratio,'' which is constrained by cosmic-microwave-background experiments; and ${\ensuremath{\Omega}}_{0}^{\mathrm{gw}}(f)$ is the energy spectrum of primordial gravitational waves, which is constrained, e.g., by pulsar-timing measurements, laser-interferometer experiments, and the standard big bang nucleosynthesis bound. Differentiating this equation yields a new expression for the tilt $d\mathrm{ln}{\ensuremath{\Omega}}_{0}^{\mathrm{gw}}(f)/d\mathrm{ln}f$ of the present-day gravitational-wave spectrum. The relationship between $r$ and ${\ensuremath{\Omega}}_{0}^{\mathrm{gw}}(f)$ depends sensitively on the uncertain physics of the early universe, and we show that this uncertainty may be encapsulated (in a model-independent way) by two quantities: $\stackrel{^}{w}(f)$ and ${\stackrel{^}{n}}_{t}(f)$, where ${\stackrel{^}{n}}_{t}(f)$ is a certain logarithmic average over ${n}_{t}(k)$ (the primordial tensor spectral index); and $\stackrel{^}{w}(f)$ is a certain logarithmic average over $\stackrel{\texttildelow{}}{w}(a)$ (the effective equation-of-state parameter in the early universe, after horizon re-entry). Here, the effective equation-of-state parameter $\stackrel{\texttildelow{}}{w}(a)$ is a combination of the ordinary equation-of-state parameter $w(a)$ and the bulk viscosity $\ensuremath{\zeta}(a)$. Thus, by comparing observational constraints on $r$ and ${\ensuremath{\Omega}}_{0}^{\mathrm{gw}}(f)$, one obtains (remarkably tight) constraints in the ${\stackrel{^}{w}(f),{\stackrel{^}{n}}_{t}(f)}$ plane. In particular, this is the best way to constrain (or detect) the presence of a stiff energy component (with $w>1/3$) in the early universe, prior to big bang nucleosynthesis. (The discovery of such a component would be no more surprising than the discovery of a tiny cosmological constant at late times!) Finally, although most of our analysis does not assume inflation, we point out that if cosmic-microwave-background experiments detect a nonzero value for $r$, then we will immediately obtain (as a free by-product) a new upper bound $\stackrel{^}{w}\ensuremath{\lesssim}0.55$ on the logarithmically averaged effective equation-of-state parameter during the ``primordial dark age'' between the end of inflation and the start of big bang nucleosynthesis.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Études des sciences et des technologies
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: Théorique ou conceptuel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,067
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,026
Tête enseignante GPT0,311
Écart entre enseignants0,284 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations200
Publié2008
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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