Astrometric test of the weak equivalence principle
弱等效原理(WEP)首次在天空中的类星体的两个波长测量上得到了天体测量学的检验。与以前基于无质量粒子的夏皮罗时间延迟的WEP测试相比,这一测试具有深刻的优越性,可以获得近1,700个类星体,这些类星体通常在光学和无线电波段具有最佳测量位置。它确保了,在光子测试中,这一个可以给出最显着的WEP可能违反的鲁棒性。
2018-07-03 astro-ph.IM gr-qc
The Laser Astrometric Test of Relativity: Science, Technology, and Mission Design
激光天体测量相对论测试(LATOR)实验旨在探索太阳附近的广义相对论-太阳系中最强烈的引力环境。LATOR将利用对夏皮罗时间延迟(行星际激光测距,在2天文单位时精确到3毫米)和干涉天体测量(精确到0.01皮克拉)的独立时间序列的高精度测量,以十亿分之一的精度测量太阳引力引起的光的引力偏转,比目前的精度高30 000倍。LATOR将进行一系列高精度的测试,以寻找太阳系中标量场的宇宙学残余。我们目前的科学,技术和任务设计的LATOR任务。
2007-01-18 gr-qc
Cross-correlating Astrometric and Timing Residuals to Constrain Stochastic Gravitational-Wave Backgrounds
本研究推导了天体测量与计时残差混合可观测量响应随机引力波背景的广义Hellings-Downs曲线,计算了其探测信噪比与灵敏度,提出该方法可作为脉冲星计时阵探测的互补手段,未来亚毫角秒精度大视场巡天可实现引力波背景的跨频段独立检验。
2025-10-29 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Astrometric and polarimetric imprints of hot-spots orbiting parametrized black holes
本文利用GYOTO模拟热点绕JP和KZ参数化黑洞轨道,提取天体测量与偏振观测量,发现与Schwarzschild模型定性相似但高倾角偏振存在短时差异,指出需更精确观测才能约束参数化黑洞模型。
2025-08-27 astro-ph.HE gr-qc
A unified spin-harmonic framework for correlating pulsar timing, astrometric deflection, and shimmering gravitational wave observations
本研究提出统一自旋加权谐波框架,推导三类低频引力波可观测量的相关函数解析形式,可扩展至非标准偏振模式,为多探针引力波研究提供理论基础。
2025-07-22 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Science, Technology and Mission Design for the Laser Astrometric Test Of Relativity
激光天体测量相对论测试(LATOR)是一个迈克尔逊-莫雷类型的实验,旨在实现太阳系相对论引力测试精度的重大改进。利用太阳附近光的引力偏转的独立时间序列和行星际尺度上的相对论时间延迟测量的组合(精度分别优于0.1皮弧度和1厘米),LATOR将测量关键的后牛顿爱丁顿参数γ,精度为十亿分之一-30倍,000改进相比,目前最好的结果,卡西尼号的2003年测试。LATOR的主要测量通过寻找今天太阳系中的残余标量场,将对宇宙学相关的引力标量张量修正的搜索推向了前所未有的精度。我们提出了一个全面的讨论的科学目标,拟议的技术,任务和光学设计,以及预期的性能,这一基本的物理实验在空间。
2006-02-09 gr-qc
Geometric Time Delay Interferometry
天基引力波观测站LISA是美国航天局和欧空局的一项任务,将于2012年后发射,它将使用时间延迟干涉测量法实现其最佳灵敏度,这是一种专门针对LISA的技术,用于消除航天器间相位测量中压倒一切的激光噪声。迈克尔逊型和萨尼亚克型TDI观测量在物理上被解释为合成干涉仪的虚测量。在本文中,我提出了几何TDI,一个新的和直观的方法来扩展这种解释所有TDI观测。与标准的代数形式不同,几何TDI提供了一种组合算法来详尽地探索第二代TDI观测量的空间(即,在具有时间相关臂长的类LISA干涉仪中消除激光噪声的那些)。使用该算法,我调查了第二代TDI观测量的长度空间(即,分量相位测量的数量)高达24,我确定替代,改进形式的标准第二代TDI观测。替代形式在实际噪声条件下提高了高频引力波的灵敏度(因为它们在引力波和噪声响应函数中具有更少的零点),并且不易受仪器间隙和毛刺的影响(因为它们的分量相位测量跨越更短的时间段)。
2005-06-28 gr-qc
Optical Design for the Laser Astrometric Test of Relativity
本文讨论了激光天体测量相对论测试(LATOR)任务。通过使用一个独立的时间序列的高度精确的重力偏转光在太阳附近的组合,随着测量的夏皮罗时间延迟的行星际尺度(精度分别优于$10^{-13}$弧度和1厘米),LATOR将显着提高我们的知识相对论性引力。主要任务目标是:i)测量关键的后牛顿爱丁顿参数$γ$,精度为10 $^9$的一部分。$(1-γ)$是引力理论中一种新相互作用存在的直接度量,在其搜索中,LATOR比卡西尼2003年的测试结果超出了30,000倍。其他任务目标包括:ii)首次测量重力对光的非线性效应,精确度达到$\sim$ 0.01%;包括传统的爱丁顿$β$参数以及空间度量的二阶势贡献(以前从未测量过); iii)直接测量太阳四极矩$J_2$(目前无法获得)的精度在其预期大小的200分之一; iv)直接测量太阳旋转重力磁场对光的“框架拖曳”效应,精度为1%。LATOR的主要测量通过寻找今天太阳系中的残余标量场,将对宇宙学相关的标量-张量引力理论的研究推向了前所未有的精度。LATOR的关键要素是激光测距和长基线光学干涉测量法提供的几何冗余。我们讨论了这个实验的任务和光学设计。
2005-02-25 gr-qc
Clock-noise subtraction in geometric time-delay interferometry for space-based gravitational-wave parameter estimation
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Chongqing University(重庆大学);Yangtze University(长江大学)
研究针对天基引力波观测中时钟抖动影响参数推断的问题,在几何TDI框架中制定时钟噪声减法方案,通过引入广义可观测量实现减法,经模拟测试,该方法能抑制噪声、恢复灵敏度并改善参数约束,证明其对精密数据分析的必要性。
2026-07-13 gr-qc
Observable-based reformulation of time-delay interferometry
本文提出基于观测量的TDI重构方法,用PRNR等星上测量直接表示算法延迟,无需独立校准或星间时钟预同步,可自动校正时钟漂移并提升后处理实用性。
2025-06-09 astro-ph.IM gr-qc
Ranging Sensor Fusion in LISA Data Processing: Treatment of Ambiguities, Noise, and On-Board Delays in LISA Ranging Observables
本文针对 LISA 数据处理中星载延迟和 PRN 测距模糊度问题,提出三阶段测距传感器融合方法,结合 PRN 测距、边带拍频、TDI 测距和地面观测,并通过卡尔曼滤波降低噪声、交叉检查解决模糊度与偏移量。
2024-01-16 astro-ph.IM gr-qc
Fundamental Physics with the Laser Astrometric Test Of Relativity
激光天体测量相对论(Laser Astrometric Test Of Relativity,LATOR)是一个由欧洲和美国联合进行的迈克尔逊-莫雷型实验,旨在测试引力的纯张量度量性质--这是爱因斯坦广义相对论的一个基本假设。通过使用独立的时间序列的高度精确的引力偏转光在太阳附近的组合,以及行星际尺度上的夏皮罗时间延迟的测量(精度分别优于0.1皮弧度和1厘米),LATOR将显着提高我们的知识相对论引力。任务的主要目标是:i)测量关键的后牛顿爱丁顿参数γ,精度为10^9分之一。(1-γ)是引力理论中新相互作用存在的直接度量,在其搜索中,LATOR比卡西尼2003年的测试结果超出了30,000倍。特派团还将提供:ii)首次测量重力对光的非线性影响,精度约为0.01%;包括爱丁顿β参数和空间度量的二阶势贡献(以前从未测量过); iii)直接测量太阳四极矩J2(目前不可用)的精度达到其预期尺寸的200分之一; iv)直接测量太阳重力磁场对光的“坐标系拖曳”效应,精确度达到1%。LATOR的主要测量通过寻找今天太阳系中的残余标量场,将对宇宙学相关的标量-张量引力理论的研究推向了前所未有的精度。我们讨论了这个实验的任务设计。
2005-07-22 gr-qc
Testing time-delayed cosmology
受原初暴胀时代提出的时间延迟宇宙学的启发,我们考虑了延迟弗里德曼方程在晚期宇宙中的应用,并探讨了它的一些可观察到的后果。我们研究了由延迟弗里德曼方程预测的背景演化,并确定了在此延迟背景中牛顿微扰的增长。我们揭示了时间延迟宇宙学的确凿印记,这些印记可以追溯到延迟微分方程中的衍生一般不连续性。我们表明,晚时间的宇宙延迟是统计上一致的哈勃膨胀率和增长数据。基于这些观测值,我们计算了一个非零的最佳估计的时间延迟参数,并发现贝叶斯证据并不强烈排除晚时间的时间延迟,但值得进一步研究。
2021-11-29 astro-ph.CO gr-qc
Deflection of light and time delay in hyperbolic Einstein-Straus--de Sitter solution
本文在负曲率开放宇宙的爱因斯坦-斯特劳斯-德西特框架下分析强引力透镜,发现尺度因子阈值约2.6×10^27米,低于此值时曲率效应显著,且宇宙学常数始终抑制光线偏折,验证了Rindler-Ishak论断。
2025-09-19 gr-qc
Gravitational Lensing and Gravitomagnetic Time Delay
我们推导出由于旋转壳层内和旋转体外物体的自旋而引起的光子传播时间的延迟。然后,我们表明,这种时间延迟的天体的自旋可能会被检测到在不同的图像中的同一来源的引力透镜,它可能是相关的确定哈勃常数使用精确测量的时间延迟之间的图像的一些引力透镜系统。自旋时间延迟的测量也可能提供进一步的观测,以估计星系,星系团或超星系团中的暗物质含量。
2003-01-08 gr-qc
Large-scale Structure and the Determination of $H_{\rm o}$ from Gravitational Lens Time Delays
本文分析了大尺度不均匀性对引力透镜系统观测量的影响,重点讨论了大尺度结构是否会危及通过测量透镜系统中多个图像之间的时间延迟来确定哈勃参数的计划。我们发现,在一个空间平坦的罗伯逊-沃克宇宙学与标量度规波动的透镜方程是等价的,对于相同的透镜系统在没有波动,但与不同的角位置的源相对于透镜轴。由于源的绝对位置是不可观测的,引力透镜测量不能直接揭示大尺度结构的存在。大尺度扰动不会改变可观测透镜参数和哈勃参数之间的函数关系,因此不会严重影响从透镜时间延迟确定$H_0$。
1995-02-02 astro-ph gr-qc
TDI-infinity: time-delay interferometry without delays
空间引力波天文台LISA依赖于一种合成干涉测量法(时间延迟干涉测量法,或TDI),在这种方法中,通过适当延迟的相位测量的线性组合来消除压倒性的激光相位噪声。考虑到LISA轨道的现实特征,这些观测量的长度和复杂性都会增加。在本文中,我们概述了一个隐式制定的TDI,我们直接写的LISA可能性的基本相位测量,我们边缘化的激光相位噪声在无限的激光噪声方差的限制。等价地,我们依赖于TDI观测值,这些观测值是从激光传播延迟的离散滤波器表示中数值定义的(而不是代数定义的)。我们的方法推广到臂长的任何时间依赖性;它简化了引力波信号的建模;并且它允许直接处理数据间隙和丢失的测量。
2020-08-27 astro-ph.IM gr-qc
Reply to ``Comment on Model-dependence of Shapiro time delay and the `speed of gravity/speed of light' controversy''
为了确定光在运动物体附近通过的夏皮罗时间延迟是否取决于“引力速度”或“光速”,必须在这两种速度可以不同的双度规框架中分析观察结果。在最近的评论(gr-qc/0510048)中,Kopeikin认为这种计算-在gr-qc/0403060中描述-错过了对重力速度的隐藏依赖。通过分析相关的双度量模型中的观测量,我证明了这种说法是不正确的,gr-qc/0403060的结论成立。
2005-10-11 gr-qc
Observable form of pulses emitted from relativistic collapsing objects
在这项工作中,我们讨论了可观察到的辐射从一个坍缩物体的表面发射的特性。本文研究了一个简化的模型,在这个模型中,无质量粒子的辐射在时间上具有一个尖锐的轮廓,并且它发生在同一时刻的表面上。由于辐射表面具有有限的尺寸,所以所观察到的辐射将在某个有限的时间内发生。它的红移和弯曲角受到强引力场的影响。我们得到一个简单的表达式所观察到的辐射通量作为时间的函数。为了找到一个明确的表达通量,我们开发了一个解析近似的弯曲角和时间延迟的空射线发射的塌陷表面。在弯曲角的情况下,这种近似是早期提出的Beloborodov-Leahy近似的改进版本。对于在$R > 2R_g$处发射的射线,所提出的用于弯曲角度和时间延迟的改进近似的准确度是2- 3%的量级(或更小)。利用这种近似,我们得到了观测通量的近似解析表达式,并研究了它的性质。
2005-07-22 gr-qc
Time delay as a probe of multiple photon spheres
Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Pondicherry University(本地治里大学)
研究通过时间延迟观测揭示多光子球结构,利用高阶图像特征打破几何退化,提供强场引力区探测新途径。
2026-09-21 gr-qc
Analytical Study of Deflection Angle and Time Delay in Kerr Spacetime with Modified Propagation
National Institute of Technology (KOSEN), Kochi College(高知工业高等专门学校)
研究克尔时空中引力透镜效应,通过采用变形色散关系解析推导偏转角和时间延迟,建立框架量化与标准光子传播的偏差,表明相关可观测量可用于探测强场环境中引力的紫外修正。
2026-07-21 gr-qc hep-th
A New Timing Signature of Black Hole Spin: Time-Delay Asymmetry in Kerr Accretion Flows
The City College of New York(纽约市立学院)
本文提出一种新的广义相对论时间观测量,通过Kerr时空中的反向射线追踪,构建时间延迟地图,定义基于光子从投影自转轴两侧到达的镜像配对不对称性,验证了方法的可靠性,并探讨了其在强引力时间研究和X射线回波映射中的应用。
2026-05-13 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational lensing time delay beyond the Shapiro/geometry split
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理学研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
本文研究了强引力透镜系统中时间延迟的理论表达,通过Schwarzschild-de Sitter度量的精确零几何弦推导出几何延迟和Shapiro延迟的结构,并识别出首次修正项,该修正项不引入新的宇宙学依赖,仅对应于Schwarzschild部分的高阶修正。
2026-05-18 astro-ph.CO gr-qc
On the time delay between ultra-relativistic particles
同时发射的超相对论粒子的接收之间的时间延迟对于基础物理学和宇宙学都是有用的观测。最近,Fanizza等人导出了粒子在任意时空中运动时的延迟表达式,使用特定的坐标系和自洽假设。本文指出,这个公式有一个简单的物理解释:两个超相对论粒子之间的相对速度是常数。这一结果揭示了广义相对论的一个有趣的运动学性质,即超相对论粒子在其运动方向上所受到的潮汐力要比与其运动方向正交的潮汐力小得多。
2016-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Almost Readily Detectable Time Delays from Gravity Waves?
当重力波的源方便地放置在地球和一些光源(优选地脉动源)之间时,在最佳情况下,由重力波引起的时间延迟的幅度不会太远地超出现有技术的范围。除了在银河系中可能有幸遇到的近乎完美的对齐的奇怪情况外,还有几个天文站点自然发生了良好的对齐。一个很好的例子是当光源和引力波源分别是高频脉冲星和中子星时,它们被锁定在一个紧密的双星系统中。我们相信,在PSR B 1913 +16等系统的计时数据中,中子星重力波是可以直接观测到的。
1993-09-16 astro-ph gr-qc
Geodesics, accretion disk, gravitational lensing, time delay, and effects on neutrinos induced by a non-commutative black hole
本文研究了非交换黑洞的引力现象,推导测地线方程并分析薄吸积盘以模拟黑洞阴影,探讨了引力透镜在弱强偏折极限下对Sagittarius A*的应用,并计算了时间延迟及中微子湮灭、振荡和引力透镜效应。
2025-05-15 gr-qc hep-th