Gravitational wave spectrum from kinks on infinite cosmic strings with Y-junctions
Gravitational wave spectrum from kinks on infinite cosmic strings with Y-junctions
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来自具有 Y 形结的无限宇宙弦扭结的引力波谱
DOI：
10.1088/1475-7516/2020/11/039
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发表时间：
2020
影响因子：
6.4
通讯作者：
Kuroyanagi Sachiko
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Matsui Yuka;Horiguchi Koichiro;Nitta Daisuke;Kuroyanagi Sachiko
通过考虑Y结的影响，计算了无限宇宙弦上扭结-扭结碰撞产生的引力波背景谱。一个通过Y结的纽结会变成三个子纽结。通过这种方式，Y结的存在也增加了具有Y结的宇宙弦上的扭结数量。然而，与此同时，它迅速平滑了扭结的尖锐程度，并减少了导致强烈GW爆发排放的尖锐扭结的数量。我们通过考虑Y结的影响来计算作为锐度的函数的扭结数分布，并将其转化为GW背景谱的幅度。我们首先研究了弦张力相等的弦网络的情况，发现Y结对平滑扭结锐度的影响超过了通过小的重联几率增加扭结数的效果，并且GW振幅比普通宇宙弦的情况要小。另一方面，对于不等张力的弦，我们发现与等张力情况相比，GW谱没有明显的变化。
We calculate the gravitational wave (GW) background spectrum from kink-kink collisions on infinite cosmic strings by taking into account the effect of Y-junctions. A kink going through a Y-junction transforms into three daughter kinks. In this way, the existence of Y-junctions also increases the number of kinks on cosmic strings with Y-junctions. However, at the same time, it smooths out the sharpness of kinks rapidly and reduces the number of sharp kinks, which are responsible for the emissions of strong GW bursts. We compute the number distribution of kinks as a function of the sharpness by taking into account the effect of Y-junctions and translate it to the amplitude of the GW background spectra. We first investigate the case of the string network with equal string tensions and find that the effect of Y-junctions to smooth out kink sharpness dominates that of the enhancement of the kink number by a small reconnection probability, and the GW amplitude turns out to be smaller than the ordinary cosmic string case. On the other hand, for non-equal string tensions, we find that the GW spectrum does not change significantly compared to the equal-tension case.
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