Существует ли космическое гравитационное фоновое излучение (CGBR)?

Да, есть предсказанный фон космических гравитационных волн; расширяющаяся Вселенная практически прозрачна для гравитационных волн, когда они возникают.

Существует ряд сценариев, в которых могут быть произведены ГВ — они перечислены в официальном документе eLISA и включают в себя переход от инфляционной эпохи к горячему Большому взрыву, электрослабый фазовый переход на энергетических масштабах$\sim 1$ТэВ и распадающихся космических струн (я не претендую на понимание этого). Частотный спектр этих механизмов очень широк, но имеет пик около$10^{-4}$Гц (длины волн свыше$10^{12}$м) для электрослабого фазового перехода. Шкала энергии, связанная с инфляцией, будет намного выше, и это порождает волны на гораздо более низких частотах, может быть .$10^{-16}$Гц, но могут быть и более высокочастотные сигналы (кажется, почти любой частоты), связанные с выходом Вселенной из инфляционной эпохи. Также кажется, что существует широкий спектр возможностей для ГВ из космических струн. Обзор этих механизмов в контексте eLISA представлен Binetry et al. (2012) .

Это означает, что хотя некоторый космический фон ГВ может быть обнаружен наземными интерферометрами в диапазоне$10-10^4$Гц, лучше отправиться в космос (чтобы избежать подавляющего низкочастотного сейсмического шума на Земле) для поиска частот в мГц и ниже. Таким образом, в космосе нужен интерферометр с очень длинными плечами. Обнаружение фона космических гравитационных волн — это одна из задач, которые космический интерферометр eLISA может выполнять с предлагаемыми плечами длиной 1 миллион километров. Альтернативой, которая работает на еще более низких частотах, является идея массивов синхронизации пульсаров , которые используют сигналы от сети хорошо изученных миллисекундных пульсаров для поиска искажений синхронизации на масштабах, вызванных действительно длинноволновыми ГВ (GW).$\geq 10^{15}$м).

Обзор основной теории по состоянию на декабрь 2019 г .: Первичные фоны реликтовых гравитонов Массимо Джованнини.

Диффузные фоны реликтовых гравитонов с частотами в диапазоне между аГц и гигагерцовым диапазоном кодируют окончательную информацию о первичной эволюции плазмы и лежащей в основе теории гравитации задолго до электрослабой эпохи. В то время как температурная и поляризационная анизотропия микроволнового фонового излучения исследует низкочастотный хвост спектра гравитонов, в течение следующего года массивы пульсаров и широкополосные интерферометры (как наземные, так и, надеюсь, космические) будут исследовать гораздо больше. более широкое частотное окно, охватывающее область nHz и звуковой диапазон. Существенные теоретические аспекты реликтовых гравитонов рассматриваются в междисциплинарной перспективе, касающейся различных нерешенных вопросов физики элементарных частиц, космологии и астрофизики.