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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Stochastic gravitational wave background generated by cosmic string networks: Velocity-dependent one-scale model versus scale-invariant evolution

L. Sousa, P. P. Avelino

Resumo
We compute the power spectrum of the stochastic gravitational wave background generated by cosmic string networks, described by the velocity-dependent one-scale (VOS) model for a wide range of macroscopic and microscopic parameters. The VOS model—which has been shown to provide an accurate macroscopic description of the evolution of cosmic string networks—is used to demonstrate that cosmic string networks are unable to rapidly attain scale-invariant evolution after the transition between the radiation and matter eras. However, in computations of the stochastic gravitational wave background, it is often assumed that the networks experience scale-invariant evolution throughout cosmological history. We demonstrate that this assumption leads to an underestimation of the amplitude and broadness of the peak of the spectrum. As a result, the total energy density of gravitational waves at the present day obtained using the VOS model may be up to 70% larger than that obtained under the linear scaling assumption.

Physical Review D
Volume 88
julho 2013

>> ADS>> DOI

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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