Primordial tensor modes from inflation and their detectability with GW experiments

Conigli, Alessandro (2019) Primordial tensor modes from inflation and their detectability with GW experiments. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Fisica [LM-DM270]
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Abstract

L'obbiettivo di questa tesi è lo studio delle fluttuazioni quantistiche dei modi tensoriali primordiali prodotti durante l'inflazione, con particolare attenzione alla possibilità di rilevare tali modi come onde gravitazionali di background. Una eventuale rilevazione confermerebbe ulteriormente la validità dei modelli inflazionari. Tuttavia, la densità di energia predetta per le onde gravitazionali di background è di gran lunga inferiore alla sensibilità degli attuali rivelatori. In questo lavoro noi andiamo oltre l'inflazione slow-roll standard e analizziamo nuovi modelli che ci permettono di amplificare le perturbazioni tensoriali su scale al di fuori dell'orizzonte. Introduciamo un meccanismo che sfrutta una fase transitoria di evoluzione non-attractor per amplificare i modi tensoriali. Procediamo poi con lo studio della fenomenologia del modello, dimostrando la possibilità di amplificare la densità di energia delle onde gravitazionali fino alle scale accessibili dai rivelatori LISA, aLIGO e PTA. Calcoliamo poi il numero di e-folds di fase non-attractor necessari per assicurare la rivelazione di tali onde. Successivamente, presentiamo un nuovo modello di bigravità, caratterizzato da un termine di accoppiamento tra un tensore privo di massa ed uno massivo. Presentiamo un'analisi dettagliata della dinamica dei due campi tensoriali, derivando vincoli che la massa del campo deve soddisfare per poter amplificare le fluttuazioni prive di massa. Infine, assumiamo che l'accoppiamento sia dominante per un certo numero di e-folds durante l'inflazione e diamo una stima di tale valore per i tre rivelatori sopracitati.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Conigli, Alessandro
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Indirizzo
Curriculum A: Teorico generale
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
gravitational waves,inflation,LISA,LIGO,PTA,power spectrum,cosmology,early universe,tensor modes,primordial fluctuations
Data di discussione della Tesi
22 Marzo 2019
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