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Stretching and Kibble scaling regimes for Hubble-damped defect networks

C. J. A. P. Martins, I. Yu. Rybak, A. Avgoustidis, E. P. S. Shellard

Resumo
The cosmological evolution of topological defect networks can broadly be divided into two stages. At early times they are friction-dominated due to particle scattering and therefore non-relativistic, and may either be conformally stretched or evolve in the Kibble regime. At late times they are relativistic and evolve in the well known linear scaling regime. In this work we show that a sufficiently large Hubble damping (that is a sufficiently fast expansion rate) leads to a linear scaling regime where the network is non-relativistic. This is therefore another realization of a Kibble scaling regime, and also has a conformal stretching regime counterpart which we characterize for the first time. We describe these regimes using analytic arguments in the context of the velocity-dependent one-scale model, and we confirm them using high-resolution 40963 field theory simulations of domain wall networks. We also use these simulations to improve the calibration of this analytic model for the case of domain walls.

Physical Review D
Volume 94
dezembro 2016

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Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço é (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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