Gravitational Waves from Preheating with Modified Gravitational-wave Propagation
我们调查如何生产的引力波(GWs)的影响GW的速度$(c_T)$在膨胀后预热。例如,我们模拟了$λϕ^4$混沌暴胀后GW的产生,发现对于$c_T<1$,GW谱被增强,而对于$c_T>1$,GW谱被扭曲(在低频被抑制,但在高频被增强)。
2021-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Gravity Theories on a Nutshell: Inflation, Bounce and Late-time Evolution
本文系统地回顾了宇宙学中修正引力的一些标准问题和最新进展,重点介绍了暴胀宇宙学、弹跳宇宙学和晚时加速时代。特别是,我们提出了标准的修改重力理论的代表,如$F(R)$,$F(\mathcal{G})$和$F(T)$重力理论的形式主义,但也出现在文献中的几个替代理论的建议,在过去的十年。我们强调为这些理论发展的形式主义,并解释这些理论如何被认为是对我们宇宙的可行描述。使用这些理论,我们提出了如何在这些理论的背景下,一个可行的通货膨胀时代可以产生,与可行性被证明,如果与最新的观测数据的兼容性实现。我们还展示了如何弹跳宇宙学实际上可以描述这些理论。在此基础上,我们利用修正的引力理论体系系统地讨论了暗能量时代的几个定性特征,并批判性地讨论了如何在修正的引力理论框架下统一描述暴胀和暗能量时代.最后,我们还讨论了一些天体物理解的背景下修改的重力,这些解决方案的几个定性特征。本综述的目的是收集不同的修正引力技术,并形成一个虚拟的修正引力“工具箱”,其中将包含在各种形式的修正引力背景下关于暴胀、暗能量和弹跳宇宙学的所有必要信息。
2021-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary cosmology in modified gravity theories
为了推广Starobinsky暴胀模型,我们回顾了在修正引力(如$R^2$引力)及其扩展下的暴胀宇宙学。特别地,我们探讨了由三种效应实现的暴胀:引力的修正,量子反常,以及圈量子宇宙学中的$R^2$项。结果表明,在这些暴胀模型中,密度微扰标量模的谱指数和张量标量比与Planck的结果是一致的.本文还解释了$F(R)$引力中的弹跳宇宙学。
2015-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary gravitational waves in the effective field theory of modified gravity
在修正引力的有效场论方法中,我们导出了平坦各向同性宇宙学背景下张量扰动的二阶作用量和运动方程。这种分析适应了广泛的引力理论,包括Horndeski理论,它的推广,以及空间导数高于二阶的理论(例如,Horava-Lifshitz引力)。通过考虑高阶空间导数引起的修正和对de Sitter背景的慢滚修正,我们得到了张量模的暴胀功率谱。我们还表明,在具体的修改引力理论的首阶谱可以映射到广义相对论下的非形式变换。我们的一般公式将是有用的约束膨胀模型从未来的精确测量的B模式极化的宇宙微波背景。
2015-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermodynamic properties of modified gravity theories
本文回顾了修正引力理论的热力学性质,如$F(R)$引力和$f(T)$引力,其中$R$是标量曲率,$T$是挠率标量.特别地,我们探讨了修正引力理论的运动方程和热力学中的克劳修斯关系之间的等价性。此外,在$f(T)$引力下,还研究了宇宙学视视界的热力学.我们展示了热力学的平衡态和非平衡态描述。证明了当视视界外的温度与视视界内的温度相等时,宇宙热力学第二定律就能满足。
2016-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black holes, cosmological solutions, future singularities, and their thermodynamical properties in modified gravity theories
沿着这篇评论,我们集中在修改的引力理论的几个属性的研究,特别是在黑洞解和比较与这些解决方案在广义相对论,和Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度量。四阶引力理论的物理性质也是本研究的一个主题,特别关注范式f(R)模型的局部和全局稳定性。此外,我们还修正了一些试图推广Cardy-Verlinde公式的尝试,包括修正的引力,其中得到了熵界之间的关系。此外,对宇宙学奇点进行了深入的研究,这似乎是一种修正的引力理论的真正可能性,并研究了熵界的有效性。
2012-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The mirage of luminal modified gravitational-wave propagation
本文利用共形不变性与有效场论证明,光速修正引力的引力波传播与 GR 相同,但 JW 度规最小耦合会改变 GW 与 EM 光度距离关系,并推广至非光速及速度随时间变化理论。
2023-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified teleparallel theories of gravity
我们调查修改后的引力理论的背景下,telepallel几何。众所周知,基于挠率标量的修正引力模型在局部洛伦兹变换下不是不变的,而基于里奇标量的修正引力模型在局部洛仑兹变换下是不变的。这激发了对依赖于挠率标量和挠率矢量散度的模型的研究。我们推导出远程平行相当于$f(R)$重力作为这些模型的一个特定的子集,并表明,这是唯一的理论在这一类是不变的局部洛伦兹变换。进而可以证明,$f(T)$引力是唯一一个承认二阶场方程的理论.
2015-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Smoking guns of a bounce in modified theories of gravity through the spectrum of the gravitational waves
我们提出了一个暴胀模型之前的反弹在一个度量理论一个$f(R)$,其中$R$是标量曲率的时空。这个模型是渐近的德西特,使得引力作用量渐近地趋向于希尔伯特-爱因斯坦作用量,因此修正的引力只影响宇宙的早期阶段。然后,我们分析的引力波的频谱通过方法的Bogoliubov系数通过两种方式:考虑到由于修改后的引力作用在$f(R)$设置和通过简单地考虑这些扰动固有的标准希尔伯特-爱因斯坦作用。我们发现,有独特的(振荡)信号的频谱非常低的频率,即对应于目前正在进入地平线的模式。
2013-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Differentiating Between Modified Gravity Theories in the Solar System
在以前工作的基础上,我们重新研究了在太阳系引力势鞍点附近测试改进牛顿动力学的可能性,通过即将到来的LISA探路者任务的扩展。我们扩展了目前的分析,以包括这些理论的准线性公式,这些理论是由完全相对论性修改的引力理论产生的。使用类似的定量和定性工具,我们证明,在一般情况下,仪器响应和典型的信噪比,这样的测试将是不同的。最后,我们调查的限制,从一个负面的结果和参数化的自由函数。
2014-03-21 astro-ph.CO gr-qc
Scalar-tensor theories and modified gravity in the wake of GW170817
暗能量和修正引力理论受到天体物理学或宇宙学观测的强烈约束,最近对引力波事件GW 170817及其电磁对应物GRB 170817 A的观测表明,引力波的速度$c_g$与光速相同,在$10^{-15}$量级的偏差范围内。这一观察意味着对标量-张量理论的严格限制,特别是那些作用依赖于标量场的二阶导数的理论。在包含Horndeski和Beyond Horndeski理论的退化高阶标量张量(DHOST)理论的非常一般的框架中工作,我们提出了满足$c_g=c$的DHOST理论。然后,我们研究,这些理论,屏蔽机制,抑制标量相互作用的小尺度上,即Vainshtein机制,并计算相应的引力定律的非相对论性球体。我们表明,它可以导致偏离标准重力内的物质,参数化的三个系数,满足一致性关系,并可以通过目前和未来的天体物理观测的约束。
2018-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified gravitational collapse, or the wonders of the MOND
在银河系和河外天文学和宇宙学中,存在着两种相互竞争的范式,即暗物质和修正的牛顿动力学(MOND),这两种范式在文献中有着许多激烈的讨论。从宇宙学的角度来挑战MOND是非常困难的,因为首先需要一个完整的相对论实现,任何失败都可以归因于一个特定的模型,而不是MOND本身。我们建议在MOND中研究非相对论性阶段的引力坍缩,我们认为,这是一个相关的任务,这场比赛。球对称尘埃云崩溃和内在的不可避免的非线性的深MOND制度进行了讨论。我们的结论是,复杂的,数值和分析,修改后的引力动力学的研究是必要的,以评估MOND的可行性。
2013-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Superconformal generalizations of auxiliary vector modified polynomial f(R) theories
我们提出了超对称完成的辅助矢量修改的多项式$f(R)$理论在其双标量张量理论的制定,辅助矢量修改的多项式$f(R)$理论和混沌膨胀之间的插值与幂律势$V(ϕ) \propto ϕ^p$。超对称化分两步实现:首先,通过选择共形Kähler势和共形超势,我们引入了三手征多重态的超共形理论。在第二步中,我们使用其中一个手征多重态来补偿超共形对称性并获得Kähler势和超势,而另外两个手征多重态则用于实现具有稳定暴胀轨道的暴胀。暴胀轨道的稳定性需要对凯勒势进行一定的变形,我们讨论了它们与最新普朗克数据中暴胀观测值的相容性。
2020-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified gravity, gravitational waves and the large-scale structure of the Universe: A brief report
这份简短报告的目的是总结一些关键结果,这些结果是基于我们以前在宇宙中大尺度引力模型独立测试的工作,它们与引力波性质的联系,以及最近测量的张量速度对暗能量引力模型一般家族现象学的影响。
2018-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Self-consistent Matter Coupling of a Class of Minimally Modified Gravity Theories
自洽物质耦合是近年来发现的一类最小修正引力理论中的一种。理论中的所有约束仍然是第一类的,因此引力子只有2个局部自由度。这类例子之一的宇宙学解,即所谓的平方根引力,在高能极限下表现出无奇异性。在低能量极限,该理论顺利地连接到GR。这类理论的一个普遍特征,在我们目前的工作中发现的自洽物质耦合,是物质部门的不同组件之间的非平凡的相互作用。我们还检查了一个标量QED耦合到平方根引力以同样的方式的哈密顿结构。理论中的所有约束也都是第一类的,因而标量QED中的定域U(1)规范对称性得以保持。
2019-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Screening Solutions in Modified Gravity Theories
在这项工作中,我们通过一个简单的例子说明了在太阳系中使用即将到来的LISA探路者任务周围的重力鞍点测试变色龙筛选机制的可能性。我们发现这些模型独特的潮汐应力签名,并考虑潜在的限制。
2014-05-01 astro-ph.CO gr-qc
Some Remarks on Alternative (or Modified) Theories of Gravity
本文受Ruben Aldrovandi的研讨会启发,反思了修改广义相对论的理论构建,定性探讨了Brans-Dicke和Unimodular Gravity两个特例在解决跨普朗克物理学和宇宙学常数问题上的作用。
2023-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing Horndeski theories from phenomenological modified gravity and dark energy models on cosmological scales
最近,我们推导出一组映射关系,使家庭的Horndeski标量张量理论,再现背景动力学和线性扰动的一组给定的有效场论的暗能量系数的重建。在本文中,我们提出了一些应用这种重建。我们研究了文献中使用的修正引力和暗能量的不同唯象参数化背后的基础理论的形式,以及研究了表现出弱引力、线性屏蔽和最小自加速的理论。最后,我们提出了一个新的固有稳定的参数化基础的修改引力和暗能量模型。
2018-04-12 astro-ph.CO gr-qc
Modified theories of gravity at different curvature scales
本综述针对广义相对论在量子调和、暗物质/暗能量解释及极端状态描述等方面的局限,按保留或违背GR原理将修正引力理论分为三类,探讨其解决关键宇宙学问题的能力,为多信使时代提供结构化理解。
2025-02-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Friction in Gravitational Waves: a test for early-time modified gravity
修正引力理论一般预言了一个非标准的引力波传播方程。在这里,我们讨论的修改摩擦和速度的张量模式对宇宙微波极化B模式的影响。我们表明,非标准摩擦项,参数化的$α_{M}$,是退化的张量标量比$r$,使小值的$r$可以补偿负常数值的$α_M$。我们量化了这种简并性及其对$α_{M}$不同于标准零值的时代和引力波$c_{T}$速度的依赖性。在标量-张量理论的特定情况下,$α_{M}$是常数,并且受到背景和标量扰动的强烈约束,$0\le α_{M}< 0.01$和与$r$的简并被去除。然而,在更一般的情况下,这种紧密的边界被削弱,B模式可以提供有用的约束早期的修改重力。
2015-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation -- a Comparative Study Amongst Different Modified Gravity Theories
近年来,人们提出了许多修正的引力模型来替代暗能量。引力的量子理论也需要修正“广义相对论”。在本文中,我们考虑了五种不同的引力修正理论,并将暴胀参数与两个普朗克合作小组最近发布的数据集进行了比较。我们的分析表明,标量-张量引力理论是最好的选择。
2022-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Waves in Modified Teleparallel Theories
我们研究了各种修正的远程平行理论中的引力波及其性质,如$f(T), f(T,B)$和$f(T,T_G)$引力。我们执行的微扰分析,以及在周围的闵可夫斯基背景的情况下,宇宙学常数是本,为了清楚起见,我们使用的度量和四分体语言。对于$f(T)$引力,我们验证的结果是,没有进一步的偏振模式相比,广义相对论目前在一阶微扰水平,我们表明,为了看到额外的模式应该看看在三阶微扰。对于非平凡的$f(T,B)$引力,通过研究测地偏差方程,我们证明了额外的极化模型,即纵向和呼吸模式,确实出现在一阶扰动水平,而这种行为的原因是这样一个事实,即虽然一阶扰动对$T$没有任何影响,但它确实影响边界项$B$ .最后,对于$f(T,T_G)$引力,我们证明了在一阶扰动下引力波表现出与$f(T)$引力波相同的行为。由于不同的修正遥平行引力理论表现出不同的引力波性质,因此,引力波天文学的发展不仅有助于缓和曲率修正引力和扭转修正引力之间的简并,而且有助于缓和修正遥平行引力不同子类之间的简并。
2018-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized modified gravity with the second order acceleration equation
在广义修正引力理论中,加速度方程一般是四阶的。因此,很难分析宇宙的演化。本文给出了一类具有二阶导数加速度方程的广义修正引力理论。这样,宇宙演化和弱场极限理论都很容易研究。我们发现,不仅大爆炸奇点问题,而且目前的宇宙加速问题可以很容易地处理。
2012-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
f(R) and f(T) theories of modified gravity
我们简要回顾f(R)理论,无论是在度量和Palatini公式,他们的标量张量表示和变色龙机制,可以解释在太阳系中没有可察觉的后果。我们还回顾了f(T)理论,一种不同的方法来修改重力包括变形的远程平行等价的广义相对论。我们展示了宇宙学和宇宙弦的一些应用。作为f(R)的,f(T)理论不能免除额外的自由度,我们也讨论这个仍然开放的问题。
2012-05-03 astro-ph.CO gr-qc
The correspondence of generalised entropic cosmology theory with $F(T)$ and $F(Q)$ modified gravity and gravitational waves
本研究通过类比Jacobson从贝肯斯坦-霍金熵推导爱因斯坦方程的工作,探究修改引力与广义熵宇宙学的对应关系,证实$F(T)$、$F(Q)$引力与广义熵引力的对应,指出其引力波方程与爱因斯坦引力一致仅耦合项被修正,Tsallis熵情形下耦合变化会影响引力波辐射强度。
2025-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Parameterized Post-Friedmann Framework for Theories of Modified Gravity: Concepts, Formalism and Examples
修正引力理论的统一框架将是解释即将到来的宇宙学数据洪流的重要工具。我们提出了这样一种形式主义,参数化后弗里德曼框架(PPF),参数化的宇宙学扰动理论的各种修改的重力模型。PPF能够处理来自新标量场、矢量场和张量场的自旋为0的自由度,这意味着它不限于仅基于宇宙学标量场的简单模型。保持直接的对应关系之间的参数化和基础空间的理论,这使我们能够建立一个“字典”的修改后的引力理论和它们的PPF对应。在本文中,我们描述了参数化的建设,并通过一些工作的例子,目前的文献证明其使用。我们指出如何将实现数值形式主义,使字典的修改重力可以对即将到来的观测。
2013-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Modified gravitational wave propagation: information from strongly lensed binaries and the BNS mass function
修正的引力波传播是宇宙尺度上引力修正的确凿证据,也是检验这类理论最有希望的观测点。近年来对引力波(GW)的观测使我们能够开始探索这种效应,在这里我们简要回顾两种有希望的测试方法。我们将表明,利用现有的探测器网络,在估计$Ξ_0$参数时,有可能达到令人感兴趣的精度(这是修改后的引力波传播的特征,用$Ξ_{0, {\rm GR}} = 1$)和下一代设施,如爱因斯坦望远镜,我们可以得到一个亚百分比的测量。
2022-03-17 astro-ph.CO gr-qc
Acceleration Relations in the Milky Way as Differentiators of Modified Gravity Theories
星系的动力学质量与重子产生的牛顿加速度之间存在着强关联。这种关系被称为“质量-离散加速度关系”(MDAR)。进一步的研究揭示了一个更紧密的关系--“径向加速度关系”(RAR)--在观测到的总加速度和重子产生的(牛顿)加速度之间。到目前为止,修正的引力理论仍然比$Λ$ CDM更成功地解释了这些关系。然而,最近的一项研究指出,当RAR被表示为观测到的加速度和预期的重子牛顿加速度之间的差异(这被称为“晕加速关系或HAR”)时,它为修正的引力理论和暗物质假设提供了更强的检验。扩展我们以前的工作\citep{kt2018},我们提出了一个案例研究的修改后的重力理论,特别是外尔共形重力和修改后的牛顿动力学(MOND),使用最近推断的银河系加速度数据。我们调查如何以及这些理论的引力和RAR标度律可以解释目前的观察。
2020-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Constraints on Modified Gravity Models from White Dwarfs
修正的引力理论可以在牛顿极限下对泊松方程进行修正。因此,我们希望看到恒星物体内部这些变化的有趣特征。白矮星是恒星天体物理学中研究最多的恒星之一。我们探讨了修改后的引力理论在白矮星内部的影响。我们推导了修正的恒星结构方程,并求解它们来研究各种修正引力理论的质量-半径关系。我们还从观测中约束了这些理论的参数空间。
2017-10-05 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Probing modified gravity theories with the Sandage-Loeb test
在本文中,我们量化了未来测量来自类似宇宙动力学实验的光谱仪的Sandage-Loeb测试信号的能力,以约束一些流行的修改重力理论,包括DGP膜世界场景、$f(R)$修改重力和$f(T)$重力理论。我们发现,Sandage-Loeb检验测量能够打破模型参数之间的简并显着,从而大大改善宇宙学约束的所有有关修改的引力理论时,结合最新的观测CMB-位移参数。然而,它们产生的模型参数之间的简并方向几乎相同的距离比数据来自最新观测的宇宙微波背景和重子声学振荡(CMB/BAO)。此外,对于$f(R)$修正重力,Sandage-Loeb检验可以提供与CMB/BAO完全不同的模型参数空间有界区域,从而补充了强互补约束。
2013-07-14 astro-ph.CO gr-qc
Precision Cosmology in Modified and Extended Theories of Gravity: an insightful test
在这项工作中,我们提出了一个简短的讨论修改和扩展的宇宙学模型,利用目前的观测测试。我们表明,根据这些天体物理学样本的基础上,晚宇宙的测量,像$f(R)$和$f(T,B)$理论可以提供有用的解释动力学暗能量。在这一阶段,精密宇宙统计学本身也成为一个动机良好的努力,在宇宙尺度上测试引力物理学,这些分析可以用来测试这些引力理论的特定宇宙学模型的可行性和未来的约束,使它们成为一个很好的方法,提出一个替代路径从标准的$Λ$ CDM方案。
2020-10-26 astro-ph.CO gr-qc
A useful guide for gravitational wave observers to test modified gravity models
我们提出了一个扩展以前建议的测试所有修改后的引力理论,将重现MOND在低加速度。在一类被称为“暗物质模拟器”的模型中,引力波和其他粒子耦合到不同的度量。这导致了在地球上从同一来源检测到它们之间的可检测时间滞后。我们计算这个时间滞后的任何事件发生在我们的银河系高达400千秒差距的数字,并提出了一个图表,这个可能的时间滞后。这表明,引力波观测者可能必须考虑将他们的分析扩展到非重合的引力和电磁信号的可能性,我们提出的图表可能是这一努力的有用指南。
2010-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Modified gravitational wave propagation and the binary neutron star mass function
修正引力波(GW)传播是修正引力中的一种普遍现象。它影响到从GW探测器测量的光度距离重建合并双星的红移,因此也影响到从观测到的(“探测器框架”)质量重建组成致密星的实际质量。我们表明,由于二进制中子星的质量分布的狭窄,这种效果可以提供一个明确的签名修改的重力,特别是对于红移探索的第三代GW探测器,如爱因斯坦望远镜和宇宙探测器。
2022-02-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A Fast Route to Non-Linear Clustering Statistics in Modified Gravity Theories
我们提出了一个简单的和计算速度快的方法进行N体模拟的一大类修改后的重力理论与筛选机制,如变色龙,duprons和伽利略。通过结合线性Klein-Gordon方程的屏蔽因子,计算从球对称配置的解析解,我们得到一个修改后的场方程,其解决方案是精确的线性政权,而在同一时间考虑到屏蔽非线性尺度。由此产生的修改后的场方程保持线性,可以像泊松方程一样快速求解,而不会出现求解完整方程时可能出现的任何收敛问题。我们测试我们的方法与N体模拟,并发现它比较非常好的充分模拟以及进入非线性政权。
2015-06-19 astro-ph.CO gr-qc
Effect of Accretion on the evolution of Primordial Black Holes in the context of Modified Gravity Theories
本文在修正引力理论框架下,系统研究宇宙流体吸积和霍金辐射对不同宇宙学时期原初黑洞质量演化的影响,涵盖多种线性和非线性状态方程模型,为理解原初黑洞形成演化及未来探测提供理论依据。
2024-06-07 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical Dark Energy or Modified Gravity? Signatures in Gravitational Wave Propagation
本文利用DESI BAO DR2和DESyr5超新星数据,通过模型无关方法重建暗能量密度,研究f(Q)修正引力中的有效引力耦合和引力波阻尼参数,发现不同数据集在阻尼参数上预测显著差异,为区分暗能量与修正引力提供依据。
2025-09-09 astro-ph.CO gr-qc
The Layzer-Irvine Equation for Scalar-Tensor Theories: A Test of Modified Gravity N-body Simulations
Layzer-Irvine方程描述了膨胀宇宙中无压流体通过准牛顿引力相互作用的能量守恒。本文推导了标量场与物质场耦合的标量场理论的Layzer-Irvine方程,并通过将其应用于修正引力理论的N体模拟,展示了该方程的应用。在那里,它可以被用来作为一个动态测试的解决方案和数值实现时,解决运动方程的准确性。我们还提出了一个方程,可以用来作为一个新的静态测试的任意物质分布。这使我们能够测试N体标量场解算器使用的物质分布类似于我们在数值模拟中实际遇到的。
2013-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Mixed modified-gravity--modified-inertia MOND theories
Weizmann Institute(魏茨曼科学研究所)
本文研究同时修正引力与惯性的混合MOND理论,明确其特性及与纯修正引力、纯修正惯性理论的差异,展示其可产生多种MOND主要预测,揭示这类理论的广泛范围。
2026-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Spectrum of Primordial Gravitational Waves in Modified Gravities: A Short Overview
在这项工作中,我们将详尽地研究修正引力对原初引力波背景能谱的影响。S.温伯格也产生了重要的工作有关的原始引力波与最重要的一个是中微子的影响原始引力波。通过这类综述,我们的主要目的是收集所有必要的信息,以具体和定量的方式,在一篇论文中研究修改的引力对原始引力波的影响。在回顾了提取广义相对论能谱的所有必要技术,以及如何以WKB方式获得修正的引力阻尼或放大因子之后,我们集中讨论了感兴趣的修正引力的具体形式。修正引力对能谱影响的计算中最重要的参数是$a_M$,我们分别计算了$f(R,ϕ)$引力、陈-西蒙斯修正的$f(R,ϕ)$引力、爱因斯坦-高斯-博内修正的$f(R,ϕ)$引力和高阶导数扩展的爱因斯坦-高斯-博内修正的$f(R,ϕ)$引力。$a_M$的确切形式在文献中首次明确提出。对于爱因斯坦-高斯-博内特修正的$f(R,ϕ)$引力理论和高阶导数扩展的爱因斯坦-高斯-博内特修正的$f(R,ϕ)$引力理论,我们重点讨论了引力波传播速度等于光在真空中传播速度的情况。给出了用宇宙时间和红移表示的$a_M$的表达式,可直接用于修正引力对原初引力波能谱影响的数值计算.
2022-04-02 astro-ph.CO gr-qc
Equation of State for Dark Energy in Modified Gravity Theories
我们在修正的引力理论中探讨了暗能量$w_{\mathrm{DE}}$的状态方程,以解释当前宇宙的加速膨胀。我们明确地表明,未来的交叉点的幻影分界线的$w_{\mathrm{DE}}=-1$的通用功能,在现有的可行的$f(R)$重力模型。此外,我们表明,交叉的幻影划分可以实现在组合$f(T)$理论构建的指数和对数项。此外,我们还研究了在非局域引力作用下,当有限时间未来奇点出现时,宇宙的有效EoS。
2012-02-20 astro-ph.CO gr-qc
Lowering the strong coupling mode of modified teleparallel gravity theories
本文用有效场论方法研究修正远平行引力中的强耦合问题,证明可通过共形等价形式和简单修正将新自由度出现阶数从四次降低到三次,并提出新的理论分类方案。
2024-10-04 astro-ph.CO gr-qc
Probing modified gravitational wave propagation with strongly lensed coalescing binaries
最近的研究表明,即使在没有电磁对应物的情况下,合并双星引起的四重引力波(GW)事件也可以定位到一个或几个星系中。我们讨论了如何可以用来提取信息修改GW传播,这是一个重要的签名修改在宇宙尺度的重力。我们表明,使用四重透镜系统,它是可能的约束参数$Ξ_0$,其特征在于修改GW传播,而不需要施加一个事先$H_0$。LIGO/Virgo/Kagra网络在目标灵敏度上可能已经获得了$Ξ_0$的重要测量结果,而第三代GW探测器(如爱因斯坦望远镜)可以达到非常有趣的精度。
2021-07-11 astro-ph.CO gr-qc
Tests of Modified Gravity Theories in the Solar System
Imperial College, London(伦敦帝国理工学院)
本研究提出利用即将开展的LISA Pathfinder(LPF)任务,通过牛顿引力场鞍点周围的异常潮汐应力效应,在太阳系中检验修正牛顿动力学等优先加速度标度引力理论,分析显示该检验在LPF能力范围内,并探讨了不同结果下的理论约束路径。
2014-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Weak gravitational flexion in various spacetimes: Exotic lenses and modified gravity
像埃利斯虫洞这样的奇异物体被认为是引力透镜。就像它们的非奇异对应物一样,关于这些透镜的信息可以通过考虑它们引起的强透镜场和弱透镜场来找到。在这项工作中,我们考虑如何弱引力透镜弯曲可以提供信息以外的剪切。我们发现,方向屈曲可以区分的情况下,一个积极的或消极的收敛方向剪切不能,因此可以提供一个独特的透镜签名的对象与埃利斯虫洞型度量。我们还考虑宇宙弯曲,弯曲关联函数,其信号来源于宇宙的大尺度结构,在修改后的重力的背景下。我们发现弯曲是一个独特的探针参数模型的修改重力,特别是在尺度依赖的现象学后广义相对论功能的情况下。
2022-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Modified Amplitude of Gravitational Waves Spectrum
热引力波谱是将额外维效应产生的高频热引力子包含在内而得到的,是该谱的一个新特征。发现热真空态下引力波的振幅和谱能量密度都有所增强。波的振幅在频率范围(10 $^{-16}$ -10 $^{8}$ Hz)内得到修改,但相应的频谱能量密度小于各种估计结果的上限。加入高频热波后,得到的热波在热真空态下的谱能量密度不超过核合成率的上限。由于额外的维度,宇宙起源的热引力波的存在并不被排除。
2012-07-25 astro-ph.CO gr-qc
Measuring the modified gravitational waves propagation beyond general relativity from CMB observations
在修正的引力理论中,引力波的传播是以非标准的方式表示的。我们考虑了一个不同于GR的摩擦项,并从观测中约束了修正的引力波传播。修正后的引力波产生各向异性和极化,产生可测量的张量功率谱。我们探讨了摩擦项对B模式功率谱的影响以及对其他参数约束的影响(例如,$r$或$A_t$),当允许$ν_0$在来自Planck+ BK 18数据集的蒙特卡罗分析中变化时。如果我们假设标量扰动的结果不变,则暴胀相容性关系随摩擦项而改变。在$Λ$ CDM+ $r$ + $ν_0$模型中,张量与标量的比值和张量谱的幅值受到明显的影响.
2022-07-01 astro-ph.CO
Gaussian processes reconstruction of modified gravitational wave propagation
最近的工作表明,修正的引力波(GW)传播可以是暗能量和修正引力的一个强大的探针,具体到GW的观测。我们使用的技术高斯过程,允许重建的功能,从数据,而无需假设任何参数化,GW光度距离的测量模拟联合GW-GRB探测,结合模拟DES数据的电磁光度距离的测量。对于GW事件,我们考虑了第二代LIGO/Virgo/Kagra(HVLKI)网络和第三代探测器(如爱因斯坦望远镜)。我们发现,HVLKI网络在目标灵敏度,与$O(15)$中子星双星与电磁对应,已经可以检测到偏离GR的水平预测的一些修改后的重力模型,和第三代探测器,如ET将有一个显着的发现潜力。我们讨论了高斯过程技术的互补性修改GW传播的$(Ξ_0,n)$参数化。
2019-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Toward Gravitational Lensing in Modified Theories of Gravity
本文研究 Hu-Sawicki f(R) 和 nDGP 修改引力模型中的引力透镜效应,发现其相对广义相对论会增强爱因斯坦半径、透镜概率和时间延迟,并为未来高精度巡天提供潜在观测标志。
2024-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Modified Gravity Theories in Light of the Anomalous Velocity Dispersion of NGC1052-DF2
最近对超矮星系NGC 1052-DF 2的观测引发了暗物质假说与修正引力理论之间的讨论。根据银河系中10个球状星团的运动学数据,报告的低速色散(< 10.5 km/s,90%置信水平)指向一个非常低的动力学质量($\sim$ $3.4 \times 10^{8} M_{\odot}$),它与银河系中的发光质量($\sim$ $2.0 \times 10^{8} M_{\odot}$)处于同一量级。这被解释为星系“没有暗物质”的第一个证据。有人认为,暗物质不一定与银河系尺度上的重子质量耦合,这对修正的引力理论提出了挑战。我们在四种流行的引力理论[修正的牛顿动力学(MOND),Weyl共形引力,修正的引力(MOG)/标量张量矢量引力(STVG)和Verlinde的涌现引力]的背景下探索NGC 1052-DF 2的动力学,并给出了详细的速度分散的径向变化的分析。我们证明了NGC 1052-DF 2的色散数据与修正的引力范式完全一致(以及与没有暗物质的广义相对论完全一致)。我们对超矮星系NGC 1052-DF 4也得到了类似的结论,它被认为是“没有暗物质”的星系的第二候选者。
2019-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Lunar system constraints on the modified theories of gravity
质量缺失问题的MOND范式需要引入一个通过观察和实验来识别的泛函。我们认为AQUAL理论是MOND的一种实现。我们表明,地球GM测量的月球激光测距和各种人造地球卫星,包括LAGEOS卫星的精确跟踪的精确值,限制这个功能,使一些选择/建议的功能被驳回。
2013-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Gravitational Waves: A Test for Modified Gravity
在修正的引力理论中,引力波的传播方程将以非标准的方式给出。这种时空的次模微扰作为标量微扰的补充,提供了修正引力论区别于广义相对论的独特性质。为了避免依赖模型的问题,本文提出了一种参数化修正的引力波的传播。本文讨论了宇宙微波背景辐射角功率谱的参数化修正及其对张量模功率谱指数$n_t$及其运行$α_t$的简并效应。最后,我们报告了目前的宇宙观测的修改重力的检测现状。我们的结果与广义相对论没有明显的偏差。
2015-04-29 astro-ph.CO
Probing modified gravity theories with multiple measurements of high-redshift quasars
在本文中,我们量化的高红移类星体(QSO)的多重测量的能力,以约束几个理论的修改的重力,包括Dvali-Gabadadze-Porrati braneworld的情况下,广义Chaubergin气体,$f(T)$修改的重力,和修改的多方Cardassian模型。最近公布的1598个类星体样品的X射线和紫外光通量测量值在$0.036\leq z \leq 5.1003$的红移范围内,以及120个中等亮度射电类星体的汇编涵盖的红移$0.46 < z < 2.76$分别被用作标准探针在更高的红移。对于所有考虑的修正引力理论,我们的结果表明,仍然有一些可能性,标准的$Λ$ CDM方案可能不是最好的宇宙学模型,目前的类星体观测的首选。为了改善宇宙学约束,类星体数据还与最新观测的重子声学振荡(BAO)相结合,这有力地补充了约束。最后,我们讨论的数据修改后的引力理论的支持,应用不同的信息理论技术,如赤池信息准则(AIC),贝叶斯信息准则(BIC)和詹森-香农发散(JSD)。
2021-05-11 astro-ph.CO
Testing Modified Gravity Theories with Numerical Solutions of the External Field Effect in Rotationally Supported Galaxies
通过外场效应的作用,Milgromian动力学(MOND)引力理论违反了强等效原理。我们测试两种不同的拉格朗日理论AQUAL和QUMOND基于他们的数值解的外场效应,通过比较两个独立的估计的平均外场强度附近的宇宙:理论推导的值拟合外旋转曲线的114个星系和经验值从大尺度分布的宇宙重子。由自转曲线推算的外磁场强度与大尺度宇宙环境下的结果一致,而由Qumond推算的外磁场强度偏高。这表明AQUAL可能比QUMOND更适合作为潜在相对论修正引力理论的有效非相对论极限。
2022-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Accelerating Universe in Modified Theories of Gravity
本文研究了修正引力理论中的宇宙学,考虑了真空中Einstein-Hilbert作用量下的标量曲率($R$)的多项式函数--拉格朗日密度$f(R)$。修正作用量对应于Robertson-Walker度规,得到的场方程是高度非线性的,而且不够简单,不能得到解析解。因此,我们采用数值方法来研究FRW宇宙的演化。在引力的高阶导数理论中发现了宇宙的许多演化阶段,包括现在的加速阶段。这里得到的宇宙学解是新的和有趣的。我们将修正的引力理论作为一个玩具模型来研究,以探索过去,现在和预测未来的演变。结果表明,本文所分析的所有模型都能再现当前宇宙膨胀的加速阶段。加速相的持续时间取决于引力作用的耦合常数。文中还讨论了耦合参数的物理意义。
2009-04-02 astro-ph.CO