The potential of the HAWC Observatory to observe violations of Lorentz Invariance
相对论性量子场论的框架要求洛伦兹不变性。另一方面,许多量子引力理论都包含了小尺度和高能量下洛伦兹不变性的破坏。这引起了人们对确定这种影响的限度的兴趣,如果可能的话,直接观察它们。伽马射线观测站提供了一种工具,可以探测洛伦兹不变性破坏模型的部分参数空间,这在地面实验室和人造加速器中是无法获得的。瞬变,尤其是伽马射线暴,是寻找此类现象的一类特别有希望的事件。通过将宇宙学距离与高能量发射和短持续时间相结合,在不到一秒的时间内发射高达30 GeV的光子,人们可以测量光子速度对$10^{16}$的能量依赖性。我们将讨论HAWC检测违反洛伦兹不变性的影响的潜力,并将其灵敏度在现有的限制。
2015-08-17 astro-ph.HE
Spectra for the Vacuum Cherenkov Effect in Astrophysical Electromagnetic Cascades with Lorentz Invariance Violation
本文首次推导了量子引力模型中洛伦兹不变性破坏导致的真空切伦科夫辐射反应光谱并进行了数值验证,为推导洛伦兹不变性破坏的限制提供了依据。
2025-11-05 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on Lorentz Invariance Violation using INTEGRAL/IBIS observations of GRB041219A
洛伦兹不变性破坏的实验检验之一是测量起源于遥远宇宙学物体的光子的传播速度与螺旋度的关系。使用最近确定的距离的伽马射线暴GRB 041219 A,其中一个高度的偏振观察到的即时发射,我们能够提高4个数量级的现有约束洛伦兹不变性违反,所产生的真空双折射现象。
2011-06-06 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on violation of Lorentz invariance from atmospheric showers initiated by multi-TeV photons
我们讨论了假设破坏洛伦兹不变性在高能量的甚高能γ射线的大气簇射的形成的影响。在洛伦兹不变性破坏导致光子速度随能量减小的情况下,与洛伦兹不变性情况相比,簇射的形成被抑制。由HEGRA和H.E.S.S.独立测量的蟹状星云光谱的高能部分没有这种抑制。合作是用来设置下界的能量尺度的洛伦兹不变性违反。这些界限是竞争力与现有的最强的约束条件,从可变的天体物理源的时间和TeV光子的吸收河外背景光。下一代多TeV伽马射线观测站将进一步改进它们。
2016-12-26 astro-ph.HE hep-ph
Fermi acceleration under Lorentz invariance violation
本文在洛伦兹不变性破缺假设下重新研究费米加速机制,计算了能谱与加速时间,发现一阶费米机制能谱在高能端受强烈抑制,首次展示了基准加速机制在LIV下的修正。
2024-09-02 astro-ph.HE hep-ph
Searches for Anisotropic Lorentz-Invariance Violation in the Photon Sector
洛伦兹不变性是爱因斯坦狭义相对论的基本对称性,它已经被许多经典和现代实验所证实。然而,许多统一粒子物理学标准模型和广义相对论的理论都预言在普朗克尺度下洛伦兹不变性会被破坏。虽然目前的实验无法达到这个能量范围,但在较低的能量下可能会出现与洛伦兹对称性的微小偏差。天体物理学实验非常适合于寻找这些偏差,因为它们的影响随着光子的长距离传播而积累。在本文中,我们描述了我们用来限制光子色散和真空双折射的天体物理方法。
2016-08-11 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the Mass Scale of a Lorentz-Violating Hamiltonian with the Measurement of Astrophysical Neutrino-Flavor Composition
研究了洛伦兹破坏对高能天体物理中微子味跃迁的影响。结果表明,洛仑兹破坏哈密顿量的出现可以极大地改变天体物理中微子的味跃迁几率。将洛伦兹破坏效应对到达地球的天体物理中微子味成分的预测与IceCube味成分测量进行了比较,IceCube味成分测量分析了$25~{\rm TeV}$和$2.8~{\rm PeV}$之间能量范围内的天体物理中微子事件。这样的比较表明,未来的IceCube-Gen 2将能够对中微子扇区中的洛伦兹违反哈密顿量进行严格的限制。计算了IceCube-Gen 2对Lorentz破坏哈密顿量中的维数- $3$ CPT-奇算子和维数- $4$ CPT-偶算子的灵敏度.预期的灵敏度可以改善从其他类型的实验中获得的电流约束的两个以上的数量级的参数空间的一定范围内。
2018-01-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Photon splitting constraint on Lorentz Invariance Violation from Crab Nebula spectrum
在洛伦兹不变性破缺的量子电动力学模型中,计算了光子分裂为三个光子的衰变宽度。我们表明,这一过程可以导致切断的天体物理源的光子光谱的非常高的能量的一部分。通过对HEGRA观测到的蟹状星云光谱的极高能量部分的分析,我们得到了光子在Lorentz违反质量标度上的95% CL束缚。这个界限改善了以前的约束超过一个数量级。
2019-03-27 astro-ph.HE hep-ph
Testing Lorentz Invariance with Neutrinos
本文探讨通过中微子物理和天体物理实验检验洛伦兹不变性是否精确成立,这是统一广义相对论与量子理论的弦理论等模型可能带来的后果。
2023-09-04 astro-ph.HE hep-ph
Are Cosmic Rays still a valuable probe of Lorentz Invariance Violations in the Auger era?
相对论不变性可能被量子引力效应所改变。在过去的15年中出现的有趣的一点是,可能的洛伦兹不变性破坏的残余可能存在于比其自然尺度低得多的能量中,并可能影响超高能宇宙射线现象。我们讨论他们的地位,鉴于最近的数据从皮埃尔俄歇天文台。
2014-08-22 astro-ph.HE gr-qc
Testing local Lorentz invariance with gravitational waves
研究了局域洛仑兹破坏对引力波色散和双折射的影响。构造了任意质量维规范不变Lorentz破坏算符的引力波的协变色散关系。来自引力波事件GW 150914的啁啾信号被用来对引力洛伦兹破坏施加许多第一约束。
2016-02-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
New constraints on Lorentz Invariance violation from Crab Nebula spectrum beyond $100$ TeV
最近,两个合作,西藏和HAWC,提出了新的测量的伽玛射线光谱从蟹状星云\cite{Amenomori:2019rjd},\cite{Abeysekara:2019edl}继续超过$100$ TeV。我们利用这些数据建立了量子电动力学中洛伦兹不变性破坏参数的双边约束。四次色散关系的Lorentz破坏质量标度的极限为:超光速情况下的光子分裂和光子衰变为$4.1\times 10^{14}\ \mbox{GeV}$和$1.9\times 10^{13}\ \mbox{GeV}$,亚光速情况下的簇射抑制为$1.4\times 10^{12}$ GeV。
2019-11-08 astro-ph.HE hep-ph
Ultra-High Energy Astrophysical Neutrino Detection, and the Search for Lorentz Invariance Violations
越来越多的基于Askaryan效应和南极冰的超高能中微子(UHE-nu)观测站能够搜索洛伦兹不变性破坏(LIV)。ARA、ARIANNA、ANITA和EVA的合作有能力通过测量GZK过程中产生的中微子的通量和能量分布来约束标准模型扩展(SME)。ARA未来在南极的扩张将进一步推动发现潜力。
2016-07-22 astro-ph.HE hep-ph
Using ultra-high energy cosmic rays and air showers to test Lorentz invariance within modified Maxwell theory
超高能的宇宙射线和空气簇射是检验洛伦兹不变性有效性的独特工具。一个简要的概述是这样的测试集中在各向同性,非双折射洛伦兹违反(LV)的光子部门。基于真空切伦科夫辐射和光子衰减的明显缺乏,LV参数$κ$绑定到$-0.6 \cdot 10^{-20} < κ< 6 \cdot 10^{-20}$(98\% CL)。我们报告了宇宙射线光子观测的最新极限和在空气簇射中测试真空切伦科夫辐射的初步结果。
2022-08-18 astro-ph.HE hep-ph
Restrictions from Lorentz invariance violation on cosmic ray propagation
洛伦兹不变性破坏作为粒子色散关系的一般修正被引入,用于研究高能宇宙线的衰减过程。结果表明,它再现相同的物理效应真空切伦科夫辐射,在一些特定的模型与自发破缺的洛伦兹对称性。这种近似也适用于研究真空中的光子衰变,其中对违规尺度的严格限制来自于伽马望远镜上直接观测极高能量宇宙射线光子事件。宇宙线原色的光子背景上的照片生产过程也解决了,表明洛伦兹破坏可能会关闭这个衰减过程中的能量高于一个明确定义的次级阈值。
2017-03-08 astro-ph.HE gr-qc
Constraining Anisotropic Lorentz Violation via the Spectral-Lag Transition of GRB 160625B
违反洛伦兹不变性可以导致光的能量依赖真空光的色散,这导致来自给定瞬态源的具有不同能量的光子的到达时间差。利用观测到的伽马射线暴GRB 160625 B的光谱滞后,得到了非双折射洛伦兹破坏效应的方向相关色散约束。这种爆发具有异常大的高能光子统计,因此我们可以从高能光子束的真实光谱时间滞后中获得约束,而不是从单个最高能量光子的粗略时间滞后中获得约束。此外,GRB 160625 B是迄今为止唯一一个具有从正滞后到负滞后的明确过渡的爆发,这提供了一个独特的机会来区分洛伦兹破坏效应和不同能带光子发射中的任何源固有时间滞后。我们的研究结果放置在各种各向同性和各向异性的洛伦兹违反系数,包括第一界洛伦兹违反影响的质量维度10在光子部门的运营商相对强大的双边约束。
2017-05-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Cosmic searches for Lorentz invariance violation
宇宙信使(γ射线、宇宙射线、中微子和引力波)为实验室研究洛伦兹不变性破坏效应提供了一种强有力的补充途径。长基线和高能量使切伦科夫望远镜、空气簇射阵列、中微子望远镜和引力波探测器成为独特的工具,可以探测与标准情况相比,洛伦兹不变性的破坏在这些信使的传播中所引起的预期的微小影响。在这一章中,我们将解释所提到的探测器可以测量的预期效果,并总结当前对洛伦兹破坏的搜索结果。
2022-09-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Tests of Lorentz invariance: a 2013 update
我们提出了一个更新的审查洛伦兹不变性测试在有效场论(EFT)的问题,以及在重力部门。经过一般性的讨论的作用,洛伦兹不变性和推导其转换沿所谓的冯Ignatovski定理,我们提出的动力学框架内开发的本地EFT和可用的约束参数的洛伦兹断裂效应。最后,我们讨论了两个具体的例子,OPERA“事件”和Hoelava-Lifshitz引力的情况。第一种情况将作为一个例子,并警告,实际应用的一般技术开发的约束洛伦兹不变性破坏(LIV)的直接观察可能显示这些影响。第二个案例将展示同样的技术在特定的量子引力场景中的应用如何具有在纯现象学的EFT方法中不可预见的深远影响。
2013-09-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Lorentz invariance violation with gamma rays
洛伦兹不变性假设是现代物理学的基本原理之一,违反该假设将对我们对宇宙的理解产生深远的影响。例如,某些试图建立量子引力统一理论的理论预测,真空可能存在有效折射率;对光子引入能量相关色散可能反过来导致可观察到的洛伦兹不变性破坏特征。虽然在局部尺度上的影响非常小,但这种影响将是累积的,因此对于行进距离非常长的非常高能量的粒子,到达时间的差异可能变得足够大以被检测到。这次会议将着眼于测试这种洛伦兹不变性违反(LIV)签名的伽马射线发射物体的天文光变曲线,特别注意LIV测试的前景,下一代天文台,切伦科夫望远镜阵列。
2015-01-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ex