Model-independent bubble wall velocities in local thermal equilibrium
Model-independent bubble wall velocities in local thermal equilibrium
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局部热平衡中与模型无关的气泡壁速度
DOI：
10.1088/1475-7516/2023/07/002
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发表时间：
2023
影响因子：
6.4
通讯作者：
Ai W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ai W
准确测定一级相变中气泡壁面速度对于预测引力波信号和物质-反物质不对称性具有重要意义。然而，这是一项具有挑战性的任务，通常取决于底层的粒子物理模型。最近，它已被证明，假设局部热平衡可以提供一个很好的近似计算时，气泡壁速度。在本文中，我们提供了一个模型无关的局部热平衡气泡壁速度的测定。结果表明，在等离子体中声速近似均匀的合理假设下，流体动力学可以用四个量来充分表征：相强度α n，破碎相和对称相的声速比α n，两相声速c s和c B.我们提供了一个代码片段，允许在任何模型中的局部热平衡的壁速度和能量分数的确定。此外，我们还提出了一个适用于cs = c B= 1/ε（3）情形的壁面速度的拟合函数。
Accurately determining bubble wall velocities in first-order phase transitions is of great importance for the prediction of gravitational wave signals and the matter-antimatter asymmetry. However, it is a challenging task which typically depends on the underlying particle physics model. Recently, it has been shown that assuming local thermal equilibrium can provide a good approximation when calculating the bubble wall velocity. In this paper, we provide a model-independent determination of bubble wall velocities in local thermal equilibrium. Our results show that, under the reasonable assumption that the sound speeds in the plasma are approximately uniform, the hydrodynamics can be fully characterized by four quantities: the phase strength α n, the ratio of the enthalpies in the broken and symmetric phases, Ψ n, and the sound speeds in both phases, c s and c b. We provide a code snippet that allows for a determination of the wall velocity and energy fraction in local thermal equilibrium in any model. In addition, we present a fit function for the wall velocity in the case c s= c b= 1/√(3).
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