Papers
Topics
Authors
Recent
Gemini 2.5 Flash
Gemini 2.5 Flash
117 tokens/sec
GPT-4o
8 tokens/sec
Gemini 2.5 Pro Pro
47 tokens/sec
o3 Pro
5 tokens/sec
GPT-4.1 Pro
38 tokens/sec
DeepSeek R1 via Azure Pro
28 tokens/sec
2000 character limit reached

Gravitational waves from axion wave production (2309.08407v2)

Published 15 Sep 2023 in hep-ph, astro-ph.CO, and gr-qc

Abstract: We consider a scenario with axions/axion-like particles Chern-Simons gravity coupling, such that gravitational waves can be produced directly from axion wave parametric resonance in the early universe after inflation. This axion gravity term is less constrained compared to the well-searched axion photon coupling and can provide a direct and efficient production channel for gravitational waves. Such stochastic gravitational waves can be detected by either space/ground-based gravitational wave detectors or pulsar timing arrays for a broad range of axion masses and decay constants.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (48)
  1. M. S. Turner, Phys. Rev. D 55, R435 (1997), arXiv:astro-ph/9607066 .
  2. C. Caprini and D. G. Figueroa, Class. Quant. Grav. 35, 163001 (2018), arXiv:1801.04268 [astro-ph.CO] .
  3. A. Afzal et al. (NANOGrav), Astrophys. J. Lett. 951, L11 (2023), arXiv:2306.16219 [astro-ph.HE] .
  4. N. Kitajima and K. Nakayama,   (2023), arXiv:2306.17390 [hep-ph] .
  5. Z. Arzoumanian et al. (NANOGrav), Astrophys. J. Lett. 951, L28 (2023), arXiv:2301.03608 [astro-ph.GA] .
  6. S. Choudhury,   (2023), arXiv:2307.03249 [astro-ph.CO] .
  7. R. N. M. et al, Publications of the Astronomical Society of Australia 30 (2013), 10.1017/pasa.2012.017.
  8. F. J. et al, “The north american nanohertz observatory for gravitational waves,”  (2009), arXiv:0909.1058 [astro-ph.IM] .
  9. H. Xu et al., Res. Astron. Astrophys. 23, 075024 (2023), arXiv:2306.16216 [astro-ph.HE] .
  10. P. Amaro-Seoane et al. (LISA),   (2017), arXiv:1702.00786 [astro-ph.IM] .
  11. J. Luo et al. (TianQin), Class. Quant. Grav. 33, 035010 (2016), arXiv:1512.02076 [astro-ph.IM] .
  12. X. Gong et al., J. Phys. Conf. Ser. 610, 012011 (2015), arXiv:1410.7296 [gr-qc] .
  13. J. Coleman (MAGIS-100), PoS ICHEP2018, 021 (2019), arXiv:1812.00482 [physics.ins-det] .
  14. V. Corbin and N. J. Cornish, Class. Quant. Grav. 23, 2435 (2006), arXiv:gr-qc/0512039 .
  15. M. Musha (DECIGO Working group), Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. 10562, 105623T (2017).
  16. M. Punturo et al., Class. Quant. Grav. 27, 194002 (2010).
  17. B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific), Class. Quant. Grav. 34, 044001 (2017), arXiv:1607.08697 [astro-ph.IM] .
  18. B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific), Rept. Prog. Phys. 72, 076901 (2009), arXiv:0711.3041 [gr-qc] .
  19. J. Aasi et al. (LIGO Scientific), Class. Quant. Grav. 32, 074001 (2015), arXiv:1411.4547 [gr-qc] .
  20. F. Acernese et al. (VIRGO), Class. Quant. Grav. 32, 024001 (2015), arXiv:1408.3978 [gr-qc] .
  21. N. Aggarwal et al., Living Rev. Rel. 24, 4 (2021), arXiv:2011.12414 [gr-qc] .
  22. O. D. Aguiar, Res. Astron. Astrophys. 11, 1 (2011), arXiv:1009.1138 [astro-ph.IM] .
  23. T. Akutsu et al., Phys. Rev. Lett. 101, 101101 (2008), arXiv:0803.4094 [gr-qc] .
  24. A. Nishizawa et al., Phys. Rev. D 77, 022002 (2008), arXiv:0710.1944 [gr-qc] .
  25. M. Goryachev and M. E. Tobar, Phys. Rev. D 90, 102005 (2014), arXiv:1410.2334 [gr-qc] .
  26. L. Visinelli and P. Gondolo, Phys. Rev. D 81, 063508 (2010), arXiv:0912.0015 [astro-ph.CO] .
  27. C. B. Adams et al., in Snowmass 2021 (2022) arXiv:2203.14923 [hep-ex] .
  28. L. Abbott and P. Sikivie, Physics Letters B 120, 133 (1983).
  29. M. Dine and W. Fischler, Physics Letters B 120, 137 (1983).
  30. P. C. M. Delgado,   (2023), arXiv:2309.09946 [hep-ph] .
  31. A. Hook, PoS TASI2018, 004 (2019), arXiv:1812.02669 [hep-ph] .
  32. P. Skands, in Theoretical Advanced Study Institute in Elementary Particle Physics: Searching for New Physics at Small and Large Scales (2013) pp. 341–420, arXiv:1207.2389 [hep-ph] .
  33. J. Diehl and E. Koutsangelas, Phys. Rev. D 107, 095020 (2023).
  34. A. R. Zhitnitskij (1980).
  35. J. E. Kim, Phys. Rev. Lett. 43, 103 (1979).
  36. S. Sun and Y.-L. Zhang, Phys. Rev. D 104, 103009 (2021), arXiv:2003.10527 [hep-ph] .
  37. P. Svrcek and E. Witten, JHEP 06, 051 (2006), arXiv:hep-th/0605206 .
  38. M. M. Anber and L. Sorbo, Phys. Rev. D 81, 043534 (2010), arXiv:0908.4089 [hep-th] .
  39. M. M. Anber and L. Sorbo, Phys. Rev. D 85, 123537 (2012), arXiv:1203.5849 [astro-ph.CO] .
  40. A. Hook and G. Marques-Tavares, JHEP 12, 101 (2016), arXiv:1607.01786 [hep-ph] .
  41. S. Alexander and N. Yunes, Phys. Rept. 480, 1 (2009), arXiv:0907.2562 [hep-th] .
  42. C. Brimacombe, R. M. Corless,  and M. Zamir, “Computation and applications of mathieu functions: A historical perspective,”  (2021), arXiv:2008.01812 [math-ph] .
  43. S. Alexander and J. Martin, Phys. Rev. D 71, 063526 (2005), arXiv:hep-th/0410230 .
  44. D. Yoshida and J. Soda, Int. J. Mod. Phys. D 27, 1850096 (2018), arXiv:1708.09592 [gr-qc] .
  45. K. Saikawa and S. Shirai, JCAP 05, 035 (2018), arXiv:1803.01038 [hep-ph] .
  46. M. Ostrogradsky, Mem. Ac. St. Petersbourg VI 4, 385 (1850).
  47. R. P. Woodard, Scholarpedia 10, 32243 (2015), arXiv:1506.02210 [hep-th] .
  48. K. Aoki and H. Motohashi, JCAP 08, 026 (2020), arXiv:2001.06756 [hep-th] .
Citations (2)
View on Semantic Scholar

Summary

We haven't generated a summary for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Summarize Now
X Twitter Logo Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Tweets