Phase transitions and gravitational waves in models of dark matter
Kaudsed tõendid näitavad, et enamus universumi ainest esineb tumeaine kujul. Kuigi tumeainet on tavalisest ainest mitu korda rohkem, ei ole eksootiliste tumeaine osakeste loomus veel kindlaks määratud. Nende tuvastamiseks on välja mõeldud mitu võimalust. Käesolevas väitekirjas käsitleme tumeaine kaudset uurimist gravitatsioonilainete kaudu. Need lained sarnanevad vees levivatele helilainetele selle vahega, et gravitatsioonilainete puhul häirivad lainet mitte vett vaid aegruumi ennast. Gravitatsioonilained, mida ennustab Einsteini üldrelatiivsusteooria, avastati 2015. aastal, mis andis uue võimaluse tumeaine uuringuteks. Väitekirjas uuritakse esimest järku faasisiirdeid, mis võisid toimuda varajase universumi mahajahtumisel. See on sarnane kuuma vee üleminekuga vedelast gaasilisse faasi keemisel. Faasisiirde ajal aurumullid tekivad, kasvavad ja põrkavad teiste mullidega, kuni viimaks on kogu vesi aurustunud. Sarnaselt põrkuvad kosmilisel faasisiirdel teineteisega uue faasi mullid, kuid need tekitavad üksteisega põrkudes aegruumi häiritusi – gravitatsioonilaineid – just nagu vesi keemisel muliseb. Väitekirja eesmärk on uurida erinevaid tumeaine mudeleid, milles selline faasisiire võis varajases universumis toimuda ja ennustada signaali, mida võib olla võimalik detekteerida tulevikus kosmoses asuvate gravitatsioonilainete detektoritega nagu LISA, DECIGO või BBO. Sellise signaali avastamine võiks aidata välja selgitada tumeaine olemust.
dark matter, gravitation waves, phase transformations
Networked Digital Library of Theses and Dissertations