(Sort of) Testing relativity with extreme mass ratio inspirals
"小“($1 - 100 M_\odot$)致密天体通过大质量(几个$\times 10^5 M_\odot -$几个$\times 10^6 M_\odot$)黑洞的高度相对论轨道的螺旋是LISA引力波天线最令人期待的来源之一。对这些波的测量有望以高精度绘制更大物体的时空,使我们能够详细测试黑洞候选者由广义相对论的克尔度规描述的假设。在本文中,我们将简要描述如何使用这些源来执行这样的测试。这些建议的测量通常被描述为“测试相对性”。这种描述充其量是有点油嘴滑舌的:因为--至少到目前为止--所有与这些测量有关的工作都假设广义相对论是进行这些测试的理论框架,所以这些测量不能说是从根本上“测试相对论”。更准确地说,他们测试了{广义相对论中大质量致密体的\it性质}。这样一个测试的一个令人惊讶的结果可能指向对广义相对论的偏离,并将提供一个实验动机的方向,以追求超越GR的引力理论的测试。
2006-08-31 astro-ph gr-qc
Testing General Relativity with Satellite Laser Ranging: Recent Developments
本文介绍了用卫星激光测距技术在地球引力场中检验广义相对论的最新进展。特别是,我们集中我们的注意力在一些重电和重磁后牛顿轨道的测试机构在中心质量的外场的运动的影响。
2003-09-22 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Testing Gravity with the CFHTLS-Wide Cosmic Shear Survey and SDSS LRGs
广义相对论作为现代宇宙学的支柱之一,要想获得精确的宇宙学,就必须对其进行彻底的检验。我们目前的结果,从这样一个宇宙学尺度上使用宇宙剪切和星系团的测量测试。我们从广义相对论参数化潜在的偏差作为宇宙学泊松方程的修改。我们考虑两种模型,它们要么与大质量引力的线性化理论有关,要么与额外维度的物理学有关。我们使用CFHTLS-Wide调查和SDSS调查的最新观察结果来设置我们的限制。我们没有发现任何偏离广义相对论的尺度在0.04和10 Mpc之间。我们推导出了一类约束模型中引力子质量的约束条件。
2007-12-10 astro-ph
Reconstruction of Stellar Orbits Close to Sagittarius A*: Possibilities for Testing General Relativity
我们已经重建了位于0.5角秒的Sgr A* 的恒星集合的可能轨道。这些轨道受到观测到的恒星位置和角自行的限制。这样的轨道的建设作为一个基线,从搜索可能的偏差,由于在中央1000 AU的银河系看不见的质量分布。我们还讨论了其中一些恒星最终可能表现出可检测到的相对论效应的可能性,从而可以围绕2.6 x 10^6太阳质量的中心物体进行有趣的广义相对论测试。
2000-05-10 astro-ph gr-qc
Neutron stars and strong-field effects of general relativity
综述了中子星的基本观测性质。我认为低质量X射线双星中的中子星是测试广义相对论强场效应的最佳已知地点。
2000-12-29 astro-ph
Testing General Relativity with Atom Interferometry
原子干涉测量术空前的精确度将很快导致广义相对论的实验室检验达到与天体物理学观测相媲美或超过的水平。我们提出了这样一个实验,最初将测试等效原理为10^15分之一(比目前的限制好300倍),未来将测试10^17分之一。它还将探测广义相对论效应--如非线性的三引力子耦合、原子动能的引力和光的下落--精确到小数点后几位。此外,与天体物理学观测相反,实验室测试可以通过它们对实验变量的不同函数依赖性来隔离这些影响。
2007-03-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Recent Improvements in Testing General Relativity with Satellite Laser Ranging
在这项工作中,某些方面的检测在地球的弱引力场通过激光测距数据到一些现有的或拟议的大地测量卫星的某些广义相对论效应进行了审查。重点是测试机构的轨道的透镜Thirring阻力,重力磁钟效应和重力电近地点移动。研究了某些系统误差源的影响。介绍了一个实验,其目标是用LAGEOS卫星在10^(-3)级测量地面场的PPN参数β和γ。一个修改后的版本,拟议的LARES任务进行审查。
2002-05-22 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
Testing Cosmological General Relativity against high redshift observations
推导出了宇宙学广义相对论的几个关键关系式,这些关系式在标准观测宇宙学中得到了应用。这些包括光度距离,角大小,表面亮度和物质密度。这些关系被用来拟合Ia型超新星(SNe Ia)的数据,给出了一致的,良好的表现适合广泛的红移$0.1 < z < 2$。局部密度参数数据的最佳拟合是$Ω_{m} = 0.0401 \pm 0.0199$。因为$Ω_{m}$在重子收支之内,所以不需要任何暗物质来解释超新星Ia的红移光度数据。从这个局域密度可以确定宇宙膨胀从减速到加速的红移是$z_{t}= 1.095 {}^{+0.264}_{-0.155}$。因为拟合的数据覆盖了预测的跃迁红移$z_{t}$的范围,所以不需要任何暗能量来解释膨胀率跃迁。我们的结论是,膨胀现在正在加速,从封闭宇宙到开放宇宙的转变发生在大约$8.54 {\rm Gyr}$之前。
2007-05-22 astro-ph gr-qc
Testing general relativity by micro-arcsecond global astrometry
在后牛顿引力的PPN公式中模拟了GAIA类卫星的全球天体测量观测。为了确定全球天体测量对PPN参数γ的灵敏度,进行了一项基于真实端到端模拟的广泛实验活动,该参数测量单位静止质量产生的空间曲率量。结果表明,在GAIA将观测的约10^9个天体中,只有几千颗相对明亮、光度稳定、天体测量性能良好的单星,经过1年的连续观测,γ可以在3σ水平上以约10^{-5}的精度估算出来。根据所采用的调整程序的标度特性,将这些结果外推到整个5年任务,表明在相同的3σ水平上,用10^6颗单星就可以达到\simeq 2 × 10 ^{-7}的精度,这也是在V=12-13等范围内数百万颗恒星中最稳定的一颗。这些精确度与标量-张量宇宙学模型的最新发现相比相当有利,后者预测γa的当前时间偏差,|1-γ|,从10^{-5}和10^{-7}之间的广义相对论值。
2003-01-16 astro-ph gr-qc
Testing Relativity at High Energies Using Spaceborne Detectors
伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)将测量遥远的河外高能伽马射线源的光谱。GLAST可以从这些源中寻找能量相关的传播效应,作为洛伦兹不变性破坏(LIV)的信号。这样的源还应该表现出来自与低能光子的对产生相互作用的高能光谱截止。这种截止值的性质也可用于测试LIV。测量伽玛射线偏振的探测器可以寻找由环量子引力预测的时空双折射的去偏振效应。一个星载探测器阵列俯视地球,研究由高能宇宙射线产生的广泛的空气簇射,可以研究它们的光谱特性,并寻找与预测的GZK效应的可能偏差,作为LIV的另一个信号。
2006-07-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing General Relativity with LAGEOS, LAGEOS II and Ajisai laser-ranged satellites
卫星激光测距在过去几年中所达到的精确度,使人们能够借助人造卫星测量爱因斯坦的广义相对论所预言的地球引力场的微小特征。目前正在通过分析LAGEOS和LAGEOS II轨道残差的适当组合来测量试验体轨道的重磁拖曳。本实验的误差下限为12.92%。这是由于地球位的偶次谐波中的错误建模造成的,偶次谐波是系统误差的最重要来源。可以使用类似的方法来测量地球场中的相对论性重力电近心位移,由于偶次带谐波,系统相对误差的下限也为0.6%。将日本无源大地测量卫星Ajisai的测距数据包括在内,将使这一限度分别提高到10.78%和0.08%,并将提高确定PPN参数β和γ的准确度。
2001-12-13 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
Are we far from testing general relativity with the transiting extrasolar planet HD 209458b `Osiris'?
在本文中,我们探讨了测量广义相对论引力电贡献P^(GE)的过境系外行星HD 209458 b 'Osiris'的轨道周期P的可能性。事实证明,这种效应的预测值是\sim 0.1 s,而最近用测光凌日法测定的HD 209458 b的轨道周期精确到\sim 0.01 s。目前的分析表明,在测量恒星径向速度K的投影半振幅时,主要的限制因素是\sim 1 m s^-1的灵敏度。实际上,它影响了行星质量m的测定,进而导致开普勒周期P^(0)的系统误差为\sim 8 s。这是至关重要的,因为为了提取相对论修正,必须从测量的周期中减去P^(0)。目前在$m$中的不确定性还没有必要在确定系统参数的数据处理过程中包括相对论修正。只有地面多普勒光谱技术改进一两个数量级,目前的情况才可能改变。
2005-12-20 astro-ph gr-qc
Testing Strong-field Gravity with Quasi-Periodic Oscillations
中子星周围的准周期振荡频率被认为与致密天体的引力场的特征频率有关。在不同的变率模型中,这些包括开普勒、周转和透镜-瑟林频率,它们主要取决于恒星时空的性质。我们认为,准周期振荡的X射线通量的中子星可以用来映射外部时空的紧凑的对象,因此,导致直接测试广义相对论在强场制度。特别是,我们表明,特定的扩展广义相对论,其中的引力感受到的物质是介导的两个秩张量和标量场,可以通过当前的观测约束。
2004-05-04 astro-ph gr-qc
The ground-state of General Relativity, Topological Theories and Dark Matter
我们提出了一个极限的爱因斯坦方程纳入状态$g_{μν}=0$作为一个解决方案。这个理论的大尺度行为具有有趣的性质。对于一个球形源,圆周运动的速度轮廓是在星系中观察到的形式(近似平坦)。对于FRW宇宙学,弗里德曼方程包含了物质部分的额外贡献。
2007-05-18 astro-ph gr-qc hep-th
Testing violations of special and general relativity through the energy dependence of nu_mu<--->nu_tau oscillations in the Super-Kamiokande atmospheric neutrino experiment
超级神冈实验收集的大气中微子数据跨越了大约40年的中微子能量E,因此适合于探测与nu_mu nu_tau味跃迁相关的振荡波长λ的能量依赖性<--->,当这些被假设为解释数据时。这种依赖关系在很多理论模型中表现为λ^{-1} \propto E^n的形式,包括由中微子质量和混合引起的“标准”振荡(n=-1)、能量无关振荡(n=0)以及违反等效原理或洛伦兹不变性(n=1)。首先,我们研究了亚GeV,多GeV和向上的μ子事件的理论天顶分布如何随n的不同整数值而变化。然后,我们进行了详细的分析,超级神冈的数据处理的能量指数n作为一个自由参数,无约束的尺度因子的振幅和相位的nu_mu <--->nu_tau振荡。我们发现在90% C. L.下的最佳拟合范围n=-0.9 \pm 0.4,这证实了标准情景(n=-1)是主要的振荡机制,并且强烈地约束了可能的并发奇异过程(n \neq -1)。特别是,我们工作出了有趣的情况下,领先的标准振荡加上subleading项引起的违反特殊或广义相对论原则,并获得非常严格的上限,这种违反(nu_mu,nu_tau)部门的振幅。
1999-04-06 astro-ph gr-qc hep-ph
SN1987A - a Testing Ground for the KARMEN Anomaly
我们表明,SN 1987 A可以作为一个天体物理实验室,用于测试断言的可行性,一个新的大质量中性费米子是由卡门数据暗示。我们表明,广泛的参数特征所提出的粒子被排除了上述限制,使这种解释非常不可能。
2000-05-02 astro-ph hep-ph