Probing non-tensorial polarizations of stochastic gravitational-wave backgrounds with ground-based laser interferometers
在四维引力的广义度规理论中,除了广义相对论中的两个张量模式外,还允许引力波有六种偏振:两种标量模式和两种矢量模式。这种额外的偏振模式出现是由于在修正的引力理论或额外维度的理论中有额外的自由度。因此,观测到的引力波可以用来约束引力的扩展模型。在本文中,我们调查的附加偏振模式的引力波,特别是专注于一个随机的引力波的背景下,在地球上的激光干涉探测器的可探测性。我们发现多个探测器可以分离探测器输出中的偏振模式的混合,并且它们对随机引力波背景的每个偏振模式具有几乎相同的灵敏度。
2009-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Probing scalar tensor theories for gravity in redshift space
我们测量了不同的标量场修正引力模拟在红移空间的空间聚集统计。我们利用两点和三点关联函数来量化这些模拟中的暗物质晕的空间分布,从而区分模型。我们比较$Λ$ CDM模拟各种修改后的重力的情况下,并找到与以前的工作中的2点统计在真实和红移空间的一致性。然而,使用高阶统计量,如三点关联函数在红移空间,我们发现显着偏离$Λ$ CDM暗示,高阶统计量可能被证明是一个有用的工具,在寻找偏离广义相对论。
2016-06-06 astro-ph.CO gr-qc
Probing Dynamical Gravity with the Polarization of Continuous Gravitational Waves
对引力波的直接探测提供了测量引力的基本方面的机会,这些方面以前从未被直接探测过,包括引力波的偏振。在搜索的背景下,从已知的连续波,我们提出了新的方法来检测信号的任何偏振内容,测量模式的存在和放置的上限的非张量分量的振幅。这将使我们能够获得新的模型无关的,动力学约束偏离广义相对论。我们使用来自三个先进时代探测器的模拟数据在多个潜在源上测试这个框架。我们发现,对于特征菌株$h\gtrsim 3\times10^{-27} \sqrt{1~{\rm yr}/T}$,任何偏振信号在观察时间$T$内都将变得可检测和可区分。我们还发现,我们的能力,以检测非张量组件仅取决于在这些模式中存在的功率,无论张量应变的强度。
2017-08-16 gr-qc
Probing the inflationary particle content: extra spin-2 field
我们研究了如何通过在暴胀过程中将最小场含量与额外的自旋2粒子耦合来影响与原始张量模式相关的暴胀观测量。我们工作的模型,是鬼免费在完全非线性的水平,并显示新的自由度如何修改标准的一致性关系的张量双谱。额外的相互作用的自旋2场必然是有质量的,幺正性决定了它的质量在$m \gtrsim H$范围内。尽管这个界为相应的张量模选择了一个衰减解,宇宙学的量子化子仍然带有这种“化石”场的印记。值得注意的是,自旋$\geq 1$的化石在诸如张量功率谱之类的可观测量中产生了独特的各向异性。我们展示了这在我们的设置中是如何发挥作用的。
2018-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Ultralight Tensor Dark Matter with the Stochastic Gravitational-Wave Background from Advanced LIGO and Virgo's First Three Observing Runs
本文利用LIGO/Virgo前三次运行数据搜索超轻张量场产生的随机引力波背景,未发现信号,并在95%置信水平排除了质量在4.0×10^-14至2.0×10^-12 eV的张量玻色子。
2023-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Gravitational Quantum Field Theory through Polarization Fingerprints of Gravitational Waves
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院,中国科学院大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);The International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences(亚太理论物理中心,中国科学院大学);Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe (Beijing/Hangzhou), UCAS(太极引力波宇宙实验室(北京/杭州),中国科学院大学)
提出利用未来空间干涉仪(如LISA和Taiji)探测引力量子场论(GQFT)预测的无质量呼吸标量模式,通过模型无关的响应形式体系分析张量和标量极化分量的可区分性,并生成全天空极化地图。
2026-07-02 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic counterparts of high-frequency gravitational waves having additional polarization states: distinguishing and probing tensor-mode, vector-mode and scalar-mode gravitons
来自额外维度、极早期宇宙和某些高能天体物理过程的引力波最多可能有六种极化:正型和交叉型(张量模引力子)、x型和y型(矢量模引力子)以及b型和l型(标量模引力子)。一些这样的GW的峰值或部分峰值区域仅分布在GHz或更高的频带中,这将是电磁(EM)响应的最佳频带。在本文中,我们调查的电磁响应,这样的高频GWs(HFGWs)具有额外的极化。本文首次讨论了:(1)背景稳定电磁场中六种可能极化的HFGW扰动电磁场解析解的具体形式;(2)三维同步共振系统(3DSR系统)和银河-河外背景电磁场中附加极化HFGW扰动电磁信号。这些微扰电磁场实际上是HFGW的EM对应物,并且这样的结果提供了一种同时区分和显示所有可能的六种偏振的新方法。它还显示:(i)在EM响应中,纯交叉、x型和纯y型偏振可以独立地产生微扰光子通量(PPF,信号),而正、b型和l型偏振产生不同组合状态的PPF。(ii)所有这六种偏振都具有可分离性和可检测性。(iii)在对来自额外维度的HFGW的电磁响应中,由于HFGW具有很高的频率、大的能量密度和特殊的频谱特性,区分和显示不同的极化是完全可能的。(iv)3DSR的PPF探测波段(10^8 ~ 10^12 Hz或更高)与FAST的PPF观测范围(7*10^7 ~ 3*10^9 Hz)具有一定的重叠性,两者的符合实验具有很强的互补性。
2021-12-22 gr-qc
Probing small-scale primordial power spectra with induced gravitational waves
Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences(杭州高等研究院,中国科学院大学);Tianjin University(天津大学)
本研究通过分析诱导引力波探测小尺度原初功率谱,提出TSIGWs作为约束原初扰动的新方法。
2026-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Bell experiment during inflation: probing quantum entanglement in tensor fluctuations through correlations of primordial scalar curvature perturbations
University of Barcelona(巴塞罗那大学);Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);INAF- Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院)
本文提出了一种方法,通过标量和张量扰动的关联性测试贝尔不等式,以探测暴胀期间原始扰动的量子起源,展示了如何通过标量八点相关函数的因子化来验证量子纠缠的影响。
2026-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Orbital and epicyclic frequencies in massive scalar-tensor theory with self-interaction
通过直接观测中子星的参数来检验修正的引力理论并不是检验引力理论的最佳方法。然而,观测来自致密物体附近的电磁信号可能是探测强场区域时空的一种很好的方法。一个很有希望的候选者是所谓的准周期振荡,在一些恒星的X射线光变曲线中观察到。尽管这些振荡的起源尚不清楚,但大多数描述它们的模型的一个共同点是,它们以某种方式结合了最里面的稳定圆形轨道的半径,以及围绕致密物体运动的粒子的轨道和周转频率。在本文中,我们研究了大质量标量张量理论和大质量标量张量理论与自相互作用的背景下,这两个强制度允许显着偏离广义相对论的自由参数的值与观测。
2019-02-25 astro-ph.HE gr-qc
Probing observational bounds on scalar-tensor theories from standard sirens
标准塞壬是天文标准烛光的引力波(GW)模拟物,可以提供有关宇宙动力学的强大信息。在这项工作中,我们模拟了一个目录与1000个标准的警笛事件从二进制中子星合并,预测的灵敏度为第三代地面GW探测器称为爱因斯坦望远镜。在正确修改GW的传播作为输入以生成目录之后,我们将模拟数据集应用于标量张量理论,其中GW的传播速度等于光速。作为第一个应用程序,我们发现新的观测边界上运行的普朗克质量,当考虑适当的值内的理论的稳定性条件,我们讨论了一些后果的振幅运行的普朗克质量。在第二部分中,我们结合我们的模拟标准塞壬目录与其他几何宇宙学测试(超新星Ia和宇宙计时器测量),以约束胡-Sawicki $f(R)$重力模型。因此,我们发现新的和非零偏差的标准$Λ$ CDM模型,表明在未来的$f(R)$重力可以测试高达95\%的置信水平。这里得到的结果表明,未来的地基GW观测,主要是与ET探测器(和计划的探测器具有类似的灵敏度),可以提供强大的观测范围修改后的重力理论的统计精度。
2019-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from isolated neutron stars
中子星内部是极端环境下高密度物理学的奇妙实验室。然而,用标准的电磁观测来探测这个系统是一项具有挑战性的工作,因为辐射往往会被外层和星际介质散射。另一方面,引力波虽然难以探测,但与物质的相互作用很弱,很可能带有恒星高密度内部的清晰印记。特别是,来自孤立中子星的长寿命(即“连续”)信号可以携带变形的特征,可能在核心的晶体外来层中,或者允许研究振荡模式,从而对中子星内部进行引力波星震学。在这篇文章中,我们将回顾目前的连续引力波发射的理论模型,和观测的限制,电磁和引力。最后,我们将讨论未来观测的可能性。
2021-04-07 gr-qc
Probing the Early Universe with the CMB Scalar, Vector and Tensor Bispectrum
虽然宇宙学观测表明种子场的涨落几乎是高斯的,但它们的场与高斯性的微小偏差的可能性被广泛讨论。从理论上讲,存在着许多暴胀的情况下,预测大的和特征的非高斯性的原始扰动。这些依赖于模型的非高斯性是宇宙微波背景(CMB)双谱的来源,因此,分析CMB双谱对于阐明早期宇宙的性质是非常重要和有吸引力的。目前,在标量微扰中保持转动和宇称不变性的原始非高斯性对CMB双谱的影响已经得到了很好的研究。然而,对于一个复杂的治疗,CMB双谱产生的非高斯,这源于矢量和张量模式扰动,包括违反旋转或奇偶不变性,从来没有被认为是在尽管这个信息的重要性。本文在已有研究的基础上,给出了非高斯性引起的CMB双谱的一般形式,不仅包括标量模扰动,而且包括矢量模和张量模扰动。应用这种形式主义,我们计算的CMB双谱从两个标量和引力子的相关性,并从原始磁场,然后我们概述了这些振幅的新的约束。此外,这种形式主义可以很容易地扩展到旋转或宇称不变性被打破的情况下。我们还计算了具有优先方向的曲率扰动的非高斯性和宇称违反Weyl三次项引起的引力子非高斯性的CMB双谱。我们还提出了一些独特的影响,违反这些不变性的CMB双谱。
2013-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Models of Extended Gravity using Gravity Probe B and LARES experiments
我们考虑模型的扩展重力,特别是,通用模型包含标量张量和高阶曲率项,以及来自非交换谱几何模型。在弱场近似下研究测地线和Lense-Thirring游行,利用重力探测器B和LARES卫星最近的实验结果对此类模型的自由参数施加约束。
2014-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing single-field inflation: predictions, constraints, and theoretical viewpoints
Walailak University(瓦莱拉大学);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);Urgench State University(乌尔根奇国立大学)
本文探讨了单场膨胀模型中耦合项对膨胀参数的影响,发现其能提高与观测限制的一致性。
2025-03-18 astro-ph.CO gr-qc
Probing scalar-tensor-induced gravitational waves in the nHz band: NANOGrav and SKA
Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);Università di Pisa(比萨大学);INFN, Sezione di Pisa(意大利国家核物理研究所比萨分部)
本文研究了标量-张量诱导引力波在纳赫兹波段的生成机制,分析其对NANOGrav 15年数据集的贡献,并预测SKA未来观测的探测前景。
2026-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing cosmological fields with gravitational wave oscillations
引力波(GW)振荡发生时,有额外的张量模式与耦合到物质的度规的扰动相互作用。这些额外的模式可以来自新的自旋2场(例如在双引力理论中),或者来自具有内部对称性的背景矢量场(例如杨-米尔斯,规范或多Proca)诱导的宇宙学原理的非平凡实现。我们开发了一个通用的宇宙学框架来研究这种新的功能,由于振荡。两个张量模式的演变描述的耦合二阶微分方程的线性系统表现出摩擦,速度,手征和质量混合。我们遵循适当的计划,以获得这两种模式的演化的近似解,并显示相应的现象不同的混合。观测特征包括波形的调制,GW光度距离的振荡,异常GW速度和手性。我们讨论了目前和未来的GW天文台,如LIGO/VIRGO和LISA观测这些影响的前景。
2020-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing for massive stochastic gravitational-wave background with a detector network
在四维引力的广义度规理论中,除了广义相对论中的两个张量模式外,还允许引力波有六种偏振:两种标量模式和两种矢量模式。这种额外的偏振模式出现是由于修正引力理论中的额外自由度。引力子的质量在每个极化中可能不同,这也是引力修正的另一个特征。因此,测试额外的偏振模式和引力子质量的存在可以是一个独立于模型的引力理论测试。在这里,我们扩展了以前的相关分析框架的引力波背景的大规模的情况下,并表明,地面探测器网络可以探测质量约10^{-14} eV的大规模随机引力波。我们还表明,三个以上的探测器可以干净地分离探测器输出中的偏振模式的混合物,并确定引力子质量。
2013-09-20 gr-qc
Probing of colliding wave spacetimes and a quantum Weyl conjecture
University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学)
该研究通过量子探测分析碰撞平面波时空的奇点性质,提出量子韦伊猜想,指出韦尔张量的库仑部分是区分时空的关键属性,并探讨了平面波的可能反作用机制。
2026-07-28 gr-qc hep-th
Optimistic estimation on probing primordial gravitational waves with CMB B-mode polarization
在宇宙微波背景偏振测量中,需要三个频率通道来区分原始B模与偏振尘埃和同步辐射。我们对仅使用宇宙微波背景B模探测原初引力波的灵敏度进行了乐观估计,并探讨了如何在理论上合理的暴胀模型中达到张量标量比$r$的阈值。例如,Lyth边界隐含$r \simeq 2\times10^{-3}$,校正的Lyth边界显示$r \simeq 7\times10^{-4}$,并且一些典型的膨胀模型给出$r\simeq4\times10^{-5}$。考虑到最新的$r$约束,即在$95\%$置信度下的$r_{0.05}<0.07$,我们发现由于宇宙微波背景B模功率谱的宇宙变化,正则单场慢卷暴胀中的相容关系$n_t=-r/8$不能与标度不变性区分开来.宇宙的变化对张量谱指数的测量,也就是对$2\leqslant\ell\leqslant \ell_\text{max}=300$的$σ_{n_t}\simeq0.01$,施加了不可避免的限制。
2018-11-28 astro-ph.CO gr-qc
On the possibility of setting a new constraint to scalar-tensor theories
标量-张量理论(STT)是一种被广泛研究的广义相对论(GR)的替代理论,其中引力被赋予了额外的标量自由度。虽然受到太阳系和脉冲星计时实验的严格限制,但仍然有大量的STT与目前的观测结果一致。在本文中,我们调查的可能性,探测一个尚未约束的区域的参数空间的STTs的基础上,事实上,高度紧凑的中子星的稳定性在这些理论可能根本上不同于GR。
2015-03-12 gr-qc hep-th
Probing Noncommutative Gravity with Gravitational Wave and Binary Pulsar Observations
非对易引力是量子化时空的一种自然方法,它通过将时空坐标本身提升为不对易的算子。这种方法的动机,例如,从量子引力的角度来看,等等。非对易引力已被测试对双黑洞合并事件GW 150914。在这里,我们扩展和改进这样一个以前的分析(i)放松的假设上的首选方向,由于noncommutativity,(ii)使用后验样本产生的LIGO/Virgo合作,(iii)考虑其他引力波事件,即GW 151226,GW 170608,GW 170814和GW 170817,(iv)考虑脉冲星观测。利用包含二阶后牛顿非对易效应的开普勒定律,我们导出了引力波相位和近心岁差的修正。利用引力波和双脉冲星双星观测,我们发现了时空非对易张量$θ^{0i}$在相对于每个双星取向的优选坐标系方向上的界。我们发现,引力波边界比脉冲双星强一个数量级,并且由普朗克长度和时间归一化的非对易张量被限制为单位阶。
2020-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing singularities in quantum cosmology with curvature scalars
利用量子力学的{ \it DeBroglie-Bohm}解释,我们进一步证明了宇宙学模型的正则量子化消除了经典的大爆炸奇点.在Friedmann-Robertson-Walker量子宇宙学模型中,大爆炸奇点不存在的通常标准是标度因子的期望值不为零。我们计算的Ricci和Kretschmann标量的“本地期望值”,一些量子FRW模型。我们证明了它们在所有时间都是有限的。由于这些标量是度量和黎曼张量中的一般标量多项式的元素,这个结果表明,对于这里处理的量子模型,这些一般标量多项式的“局部期望值”应该处处有限。因此,我们有进一步的证据表明,这里处理的模型的量子化消除了经典的大爆炸奇点。PACS:04.40.Nr、04.60.Ds、98.80.Qc。
2010-03-10 gr-qc
Probing reheating temperature of the universe with gravitational wave background
大爆炸核合成(BBN)后宇宙的热历史在理论和观测上都得到了很好的理解,最近的宇宙学观测也开始揭示暴胀动力学。然而,通货膨胀和BBN之间的时代几乎不为人所知。在本文中,我们表明,检测的随机引力波背景约1赫兹提供有用的信息,热历史以及之前的BBN。特别是,如果宇宙的再加热温度在10^{6-9} GeV左右,那么宇宙的再加热温度可以通过未来的空间激光干涉仪实验(如DECIGO和/或BBO)来确定,这取决于张量与标量的比值$r$和稀释因子$F$。
2008-06-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Pushing limits: Probing new gravity using a satellite constellation
本文基于前期工作,探索利用卫星星座测量引力梯度张量迹的极限,无需高精度外部观测量,精细模型证实可实现卓越灵敏度,可检验修正引力理论,并有望探测暗物质和暗能量。
2025-03-31 gr-qc
Constraining scalar-tensor theories of gravity from the most massive neutron stars
引力的标量-张量~(ST)理论是广义相对论的自然唯象扩展。虽然这些理论受到太阳系实验和脉冲双星观测的严格限制,但大量的ST家族仍然与这些观测相一致。最近的工作建议探测ST理论的参数空间的无约束区域的高度紧凑的中子星的稳定性的基础上。在这里,在一个完全非线性的代码中非常紧凑的恒星的动态演化表明,恒星确实变得不稳定,在某些情况下,这种不稳定性会导致恒星坍缩。我们讨论了这些结果的影响,根据最近的观测最大的中子星尚未观察到。特别是,这样的观测表明,这样的恒星会受到一定制度的不稳定性;它的存在,因此支持ST参数空间的约束。
2015-10-12 gr-qc
Probing Quadratic Gravity with Binary Inspirals
本文研究了在广义相对论的推广下由双星系统产生的引力波,广义相对论是在Einstein-Hilbert作用量中加入二次曲率张量项来描述的。处理二次引力作为一个有效的理论在低能量/曲率制度,我们认为,可靠的计算可以在早期inspiral阶段,而且,没有额外的大质量波通量可以检测到。然后,我们计算质量偶极子(-1PN)导致校正后牛顿(PN)展开的标准波形。通过这些理论计算与现有的实验数据,我们约束的二次引力的未知参数为$0 \leq γ\, \lesssim 5.7\cdot 10^{76}$,和$-\fracγ{4} \leq β\, \lesssim - 4.2\cdot 10^{75}$。
2021-06-21 gr-qc hep-ph hep-th
Fully-relativistic evolution of vacuum tensor inhomogeneities during inflation
University of Cambridge(剑桥大学)
本文提出了一种全相对论模拟中第一阶暴胀张量扰动初始化和提取的方法,并验证了其在非线性引力耦合下的有效性。
2024-12-27 gr-qc
Science with the space-based interferometer LISA. IV: Probing inflation with gravitational waves
我们研究了LISA天基干涉仪探测暴胀过程中不同机制产生的随机引力波背景的潜力。聚焦于动机良好的情况下,我们研究了由此产生的贡献,从粒子生产过程中的通货膨胀,通货膨胀的旁观者领域与不同的声速,有效场论的通货膨胀与特定模式的对称性破缺和模型导致形成的原始黑洞。LISA的投影灵敏度以独立于模型的方式用于各种检测器设计和配置。我们证明,LISA是能够探测这些动机良好的通货膨胀的情况下,超出了不可约的真空张量模式预期从任何通货膨胀的背景。
2016-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the gravitational geon
本文回顾和批判性地分析了Brill-Hartle引力场作为小振幅、高频引力波球壳的结构。用Regge-Wheeler方法将球背景的引力波扰动表示为张量球谐函数的叠加,并试图建立一个满足引力场要求的非奇异解.高频波被看作是一个必要条件的geon和场方程进行了相应的分解。结果表明,这导致不可能形成一个球形的引力几何。引力和电磁子的尝试结构进行了对比。球壳在拟议的Brill-Hartle geon不满足正则性条件所需的非奇异源,因此不能被视为一个适当的geon结构。由于它是高频率的属性,这是不可行的基本原因的geon,有人认为,一个不太对称的geon是一个不太可能的前景。更广泛的影响的结果进行了讨论,特别是参考的引力能的问题。
1996-10-10 gr-qc
Probing the creatable character of perturbed Friedmann-Robertson-Walker universes
我们讨论了扰动Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙是否是可创造的,即.例如,能量、线动量和角动量都可能消失,如果宇宙是以量子涨落的形式出现的话,这是可以预期的。考虑到以前的结果,背景被假定为封闭的(曲率非常小)或平坦的。在第一种情况下,考虑完全任意的线性扰动;而在平坦的情况下,假设存在:(i)暴胀标量扰动,也就是说,高斯绝热标量扰动具有接近Harrison-Zel'dovich谱,和(ii)任意张量扰动。我们的结论是,任何封闭的扰动宇宙都是可创造的,而且,不管暴胀引力波的频谱和性质如何,具有标准暴胀的扰动平坦FRW宇宙都是不可创造的.对暴胀前标量扰动也作了一些考虑。本文首次研究了扰动FRW宇宙的可创生性。
2008-04-05 astro-ph gr-qc
Probing Gauss-Bonnet-Corrected Inflation with Gravitational Waves
本文证明简单幂律势暴胀模型通过与高斯-博内项耦合可变得可行,并预言在100GHz至100THz高频范围产生巨量引力波,为探测量子引力高阶曲率修正提供了独特信号。
2024-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the massive scalar mode in the levitated sensor detector of gravitational wave
West Bengal State University(西孟加拉邦国立大学)
本研究提出利用基于光阱介电纳米球传感器的悬浮传感器探测器,通过构建其量子力学描述,探测修正引力理论预言的引力波大量标量模式,为检验引力理论提供观测手段。
2026-08-10 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Probing the limits of the semiclassical Einstein equation
São Carlos Institute of Physics, University of São Paulo(圣保罗大学圣卡洛斯物理研究所)
通过构造可控的解析模型,利用引力非线性,研究量子物质反作用中半经典爱因斯坦方程在强引力条件下的失效边界。
2026-05-22 gr-qc hep-th quant-ph
Tensor-scalar gravity and binary-pulsar experiments
最近在引力的张量-标量理论中发现的一些非微扰强场效应被解释为铁磁性的标量模拟:“自发标量化”。在强引力场的条件下,这种现象导致了与广义相对论的非常显著的偏差,特别是脉冲双星实验。与太阳系实验相反,当弱场标量耦合趋于零时,这些偏差不一定消失。我们计算标量的“形状因子“测量这些偏差,特别是一个参数进入脉冲星定时可观测的伽马通过标量场引起的变化的脉冲星的惯性矩。张量-标量理论和双星脉冲星实验之间的对抗的探索性研究表明,非微扰标量场效应已经非常严格地限制在三个双星脉冲星系统的已公布的数据。我们对比脉冲星实验的探测能力与太阳系的绘制区域,他们排除在一个通用的二维平面的张量-标量理论。
1996-02-27 astro-ph gr-qc hep-th
Imprints of gravitational-wave polarizations on projected tidal tensor in three dimensions
Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica(中央研究院天文及天文物理研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), UTIAS, The University of Tokyo(东京大学宇宙射线研究所卡弗里宇宙物理学与数学研究所);Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)(亚太理论物理中心);Center for Gravitational Physics, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理中心);Leung Center for Cosmology and Particle Astrophysics, National Taiwan University(台湾大学梁林杰宇宙论与粒子天体物理中心)
本文提出通过引力波极化研究星系形状变化,揭示额外极化模式对引力理论的检验方法。
2026-03-09 astro-ph.CO gr-qc
Probing Noncommutativity with Inflationary Gravitational Waves
本文用非对易场方法研究了暴胀过程中产生的引力波背景(GWB)的行为。由此导出了一个附加项,从而修正了引力波的色散关系,使原初引力波获得了一个有效质量。因此它在局部破坏了洛伦兹对称性。此外,该附加项会使GWB的低频能谱稍有抬升,而在更低的能量尺度(其波长可能在当前视界附近),则会使谱受到极大的抑制。因此,在低频范围内的能谱上形成尖锐的峰。这个峰值应该是探测我们宇宙背景中时空非对易性可能存在的一个关键判据,也是局域场论中洛仑兹对称性破缺的一个关键检验。综合考虑各种可能对GWB演化的影响,给出了张量功率谱及其能谱的一些新信息,为今后的宇宙学观测提供了可能。
2007-08-20 astro-ph gr-qc hep-th
Probing The Early Universe Cosmology With NANOGrav: Possibilities and Limitations
该研究假设NANOGrav探测到的随机引力波背景为原初起源,约束了再加热阶段相关宇宙学参数,发现其蓝倾斜原初谱外推后与LIGO限制不相容,并提出了协调二者的多种方法。
2023-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
One-loop tensor power spectrum from an excited scalar field during inflation
我们利用内-内形式给出了一个在受激旁观者标量场存在下暴胀张量功率谱的一致单圈计算。我们发现,超视界张量模的原初功率谱可以被视界下标量场的环效应以标度不变的方式增强或减小。我们的计算还包括标量诱导引力波经典计算在以前的文献中,这是显着的只有附近的尺度,标量场放大。超视界增强是相互作用哈密顿量的高阶效应,可以理解为非线性相互作用引入的Bogoliubov变换。另一方面,由于四阶标量-标量-张量-张量耦合,可能会发生张量功率谱的标度不变缩减。这种现象可以理解为在分离宇宙方法中各向异性Bianchi I型背景的演化。我们的结果表明,大尺度测量可以通过环校正间接检验小尺度宇宙学扰动的显著影响。这种可能性为通过宇宙学尺度的引力波探测器探测原始宇宙的小尺度物理开辟了新的天地。
2022-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Leptogenesis at LISA: A Fisher analysis
本文采用Fisher矩阵分析,在计入前景与仪器噪声后评估LISA对两味轻子生成产生的双峰或折断幂律引力波信号的参数探测能力。
2025-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the early universe with inflationary gravitational waves
在同动波数k附近,暴胀产生的引力波背景(GWB)携带着宇宙历史上两个时刻附近的物理条件信息:暴胀期间k "离开视界“的时刻,以及暴胀后k”重新进入视界“的时刻。我们调查在何种程度上可以提取这些信息,如果GWB测量的宇宙微波背景(CMB)的偏振实验在大尺度上和空间为基础的激光干涉仪实验在小尺度上的组合。为了解开这些信息,我们推导出一个新的引力波传递函数,该函数包含了许多物理效应,这些效应在以前的处理中被处理得不太准确,不太普遍,或者完全缺失。特别是,它包含:(i)具有随时间变化的状态方程w(z)的暗能量;(ii)由于早期宇宙中自由流动的相对论性粒子而产生的张量各向异性应力;以及(iii)在辐射时代导致偏离标准状态方程w=1/3的各种物理效应。基于这个传递函数,我们认为在何种程度上GWB可以用来测试通货膨胀和探测“原始黑暗时代”之间的结束通货膨胀和电弱相变。
2005-12-01 astro-ph gr-qc hep-ph