Lensing of Gravitational Waves as a Novel Probe of Graviton Mass
透镜化的引力波的衍射图案编码了关于其传播速度的信息。如果引力子有质量,引力波的色散关系和速度将以频率依赖的方式受到影响,如果波被透镜化,这将在衍射图案中留下痕迹。本文研究了由大质量引力子引起的交替色散关系对被点质量透镜(如中等质量黑洞)透镜化的引力波的影响。我们发现透镜色散引力波的波形形态比非透镜色散引力波更敏感地依赖于引力子质量。与透镜放大一起,由于透镜效应引起的波形形态的改变可以提高引力子质量的测量精度。一个单一的透镜引力波信号使我们能够测量引力子质量,其精度与$\mathcal{O}(10^3)$非透镜信号的组合测量相当。我们的方法使我们能够将透镜引力波信号纳入现有的引力子质量测量。我们的方法也可以推广到其他透镜类型,引力波源和探测器网络,为彻底理解引力波天文学时代的引力波的性质做好准备。
2021-12-22 astro-ph.HE gr-qc
Pathological behaviour of the scalar graviton in Hořava-Lifshitz gravity
我们证实了最近的说法,在红外限制的Hoenava-Lifshitz引力,标量引力子成为鬼,如果声速平方是积极的单位德西特和闵可夫斯基背景。为了避免重影和驯服不稳定性,声速平方应该是负的并且非常小,这意味着流动参数$λ$应该非常接近其广义相对论(GR)值。我们计算了标量引力子的立方相互作用,结果表明它们与k-暴胀模型中的曲率微扰具有相似的结构。高阶相互作用对于较小的声速平方变得越来越重要,也就是说,当理论接近GR时。这使得任何线性化分析无效,并且由于量子校正不可控制,因此在此限制下失去了任何可预测性。标量引力子的这种病态行为使人们对该理论的可投射版本的有效性产生了怀疑。
2010-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bounding the mass of the graviton with gravitational waves: Effect of higher harmonics in gravitational waveform templates
利用激光干涉仪探测器对来自螺旋压缩双星系统的引力波的观测,可以用来寻找波的传播速度对波长的依赖关系,从而确定一个假定引力子的质量或康普顿波长。我们研究的效果,包括高次谐波,以及他们的后牛顿振幅校正,在模板重力波形的参数估计过程中使用匹配滤波。我们认为,可以实现使用先进的LIGO,拟议的第三代仪器称为爱因斯坦望远镜,和拟议的空间干涉仪LISA的界限。我们发现,在所有的情况下,引力子康普顿波长的界限改善了几乎一个数量级的更高的质量时,包括振幅校正。
2009-07-09 gr-qc
Bounding the mass of the graviton with gravitational waves: Effect of spin precessions in massive black hole binaries
在宇宙学距离上观测来自大质量双黑洞系统的引力波,可以用来寻找波的传播速度对波长的依赖关系,从而束缚假设引力子的质量。我们研究了黑洞的自旋和轨道角动量的进动对利用引力波信号与理论模板波形的匹配滤波进行参数估计的过程的影响。对于建议的空间干涉仪LISA,我们表明,岁差,以及伴随的调制的引力波形,是有效的,在打破退化之间的参数估计,并有效地恢复可实现的引力子质量边界的水平,可从二进制inspirals没有自旋。对于质量相等(10^6个太阳质量)、自旋旋进的双黑洞系统,引力子康普顿波长的极限为5 × 10^{16} km。
2009-08-05 gr-qc
One-loop graviton corrections to Maxwell's equations
在单圈近似和弱场近似下计算了引力子对麦克斯韦方程的修正。修正后的方程类似于各向异性和非均匀介质中的经典方程。我们特别分析了色散关系的修正。当电磁场的波长远小于引力子两点函数的典型长度标度时,光速取决于传播方向和辐射的偏振。在相反的情况下,光速也可能取决于电磁辐射的能量。我们详细研究波在两个特殊的背景,平坦的罗伯逊-沃克和静态,球对称时空中的传播。在平坦的Robertson-Walker引力背景下,我们发现修正后的电磁场方程对应于有效折射率随时间变化的各向同性介质。对于静态的球对称背景,引力子涨落引起真空结构,这导致光传播中的双折射。
2000-10-25 gr-qc hep-th
Thermal history of the plasma and high-frequency gravitons
在轻核合成之前,辐射主导的演化可能会发生偏差,这会影响高频引力子的光谱能量密度。为了系统地审查这种情况,$Λ$ CDM范例必须由(至少两个)分别描述阈值频率和斜率的物理参数来补充。补充频率标度设置了高频域的下边界,其中频谱能量以主要取决于膨胀后等离子体的总声速的斜率增长。虽然引力子能谱的红外区域几乎是标度不变的,但通过要求后膨胀等离子体的总声速小于光速,在与模型无关的框架中分析了大于0.01 nHz的典型频率的预期信号。当前(例如,低频)上限张量功率谱(从三个大规模的数据集的综合分析确定)被证明是兼容的宽带干涉仪的频率范围内的可检测信号。在目前的情况下,审查的早期演化的声速的等离子体,然后可以映射到一个可靠的策略参数提取,不仅包括完善的宇宙学观测,但也即将到来的数据从宽带干涉仪。
2008-12-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Generalized Horndeski-Like Einstein Gauss-Bonnet Inflation with Massless Primordial Gravitons
在这项工作中,我们将介绍一个理论框架,包括一个非最小耦合正则标量场,一个非最小耦合高斯-邦纳不变量和一个非最小的动力学耦合。这个理论框架基本上是一个非最小耦合的爱因斯坦-高斯-博内理论,具有非最小动力学耦合形式的额外修正。为了符合GW 170817事件,我们将对原始张量扰动的传播速度施加一个约束,使其等于真空中的光的传播速度,这个约束基本上指定了可以选择理论的标量势和非最小耦合的方式。由于原初引力波的速度不等于光速,属于更大类的Horndeski理论的整个理论框架不能产生可行的结果。因此,我们研究这个理论,也施加约束,有重力波速度等于光速。我们直接检查我们的理论框架的暴胀现象,并通过假设慢滚条件,我们推导出的运动方程,以这样的方式,使分析结果可以提取。通过使用几个动机良好的模型,我们证明了框架导致一个可行的现象学。
2021-08-24 gr-qc hep-th
Stochastic backgrounds of relic gravitons, T$Λ$CDM paradigm and the stiff ages
在没有对轻核元素形成之前宇宙的热历史进行任何间接测试的情况下,研究在核合成之前等离子体的声速大于$c/\sqrt{3}$,最多等于光速$c$的情况是合理的。在这个当前宇宙学范式的合理扩展中,被称为张量- $Λ$ CDM(即T $Λ$ CDM)场景,高频引力子被大量产生。不与三个标准宇宙学数据集的联合分析所产生的张量标量比的界限相冲突(即宇宙微波背景各向异性、大尺度结构和超尺度),在T $Λ$ CDM方案中,残余引力子的谱能量密度有可能被宽带干涉仪观测到(在它们的高级版本中)在范围在几Hz和几kHz之间的频率窗口中操作。
2008-07-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Bounding the mass of the graviton using gravitional-wave observations of inspiralling compact binaries
如果引力是通过一个有质量的场传播的,那么引力波(引力子)的速度将取决于它们的频率,有效牛顿势将具有汤川形式。在螺旋形致密双星的情况下,在螺旋早期以低频发射的引力波将比后来以高频发射的引力波传播得稍慢,修改了观测到的螺旋形引力波形的相位演化,类似于后牛顿修正四极相位所引起的。波形的匹配滤波可以约束传播速度中的这种频率依赖性变化,从而约束引力子质量。该边界取决于源的质量和探测器的噪声特性,但与源的距离无关,除了弱宇宙学红移效应。对于使用LIGO/VIRGO类型的地面干涉仪观测恒星质量紧凑的内旋,引力子康普顿波长的约束是$6 \times 10^{12}$ km的数量级,大约是牛顿引力汤川修正的太阳系测试的两倍。利用激光干涉仪空间天线(LISA)在宇宙学距离上观测超大质量黑洞双星螺旋,其边界可达$6 \times 10^{16}$ km。这比星系团动力学模型依赖的边界弱三个数量级。
1997-09-04 gr-qc
Gravitational Waves in Doubly Coupled Bigravity
本文从度规形式中的双耦合双引力中的引力波产生和传播两个方面来考虑引力波。在双引力中,两个引力子通过非对角质量矩阵耦合,并表现出双折射。特别地,我们发现两个引力子中的一个以不同于一的速度传播。这种偏差受到引力切伦科夫效应和双星能量损失的严格限制。当从天体物理源发射时,约旦框架引力波,这是两个传播引力子的线性组合,具有显示拍频的波形。探测这种现象的最佳前景将来自纳赫兹干涉实验。
2017-03-23 gr-qc
The Speed of Galileon Gravity
本文分析了耦合Galileon模型中引力波的传播速度,给出了状态方程$ω_ϕ=-1$和无鬼影的Minkowski极限。我们发现,引力波的传播速度远远超过光速,除非这些模型是立方伽利略子的小扰动和伽利略子的能量密度是次主导的一个占主导地位的宇宙学常数。在这种情况下,当与物质的耦合与Galileon拉格朗日量的立方项系数相联系时,双脉冲星的引力波传播速度的界可以满足,状态方程可以接近-1。这严重限制了伽利略模型所允许的宇宙学行为,我们不得不得出这样的结论:具有稳定闵可夫斯基极限的伽利略不能解释观测到的宇宙膨胀加速。此外,我们宇宙中任何次主导的伽利略分量都必须由立方项主导。对于这种引力子传播速度超过光速的模型,引力子可能变得不稳定,并可能衰变为光子对。它们也可以通过切伦科夫辐射发射光子。我们表明,这种快速的引力子到光子和切伦科夫辐射的衰减率实际上是可以忽略的。此外,引力信号和爆炸性天体物理事件发出的光之间的时间延迟可以证实引力的变化作用于宇宙的最大尺度。
2015-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the generalized uncertainty principle with the gravitational wave event GW150914
在这封信中,我们证明了广义不确定原理(GUP)中的无量纲参数可以被LIGO科学和Virgo合作组织发现的引力波事件GW 150914所约束。首先,根据海森堡不确定原理(HUP)和引力波事件GW 150914的数据,推导出标准的能量-动量色散关系,计算出引力子的传播速度与光速之差,即,$Δ\upsilon$。其次,利用两个关于GUP的方案,我们也将我们的研究推广到量子引力的情形,得到了引力子的修正速度。最后,基于修正的引力子速度和$Δ\upsilon$,得到了改进的GUP参数上界。结果表明,GUP参数$β_0$和$α_0$的上限分别为$2.3 \times 10^ {60}$和$1.8 \times 10^{20}$ .
2017-03-03 gr-qc hep-ph hep-th
Variable-Speed-of-Light Cosmology from Brane World Scenario
我们认为,在兰德尔-桑德拉姆方案的TeV膜上的四维宇宙采取克莱顿和莫法特的双度规结构,引力子的速度比光子快,而辐射子随时间变化。我们证明了这样的膜世界双度规模型,从而解决了平坦性和宇宙学常数问题,只要引力子的速度下降到今天的值足够快。其他宇宙学问题的解决,如视界问题和黑洞问题,需要通过暴胀来补充,这可以通过辐射场来实现,只要辐射势满足慢滚近似。
2001-07-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraint on reconstructed f(R) gravity models from gravitational waves
由Advanced LIGO和Advanced Virgo制造的双中子星螺旋的引力波(GW)探测为多信使观测铺平了前所未有的道路。这个GW的传播速度可以通过比较GW和中微子或光子之间的到达时间来检查。它提供了对引力子质量的约束。f(R)引力理论除了通常的无质量引力子外,还具有习惯的非零质量引力子。在此之前,我们证明了模型无关的f(R)引力理论可以从背景演化和物质增长两个方面来构造,其中只有一个待定参数。我们表明,这个参数可以从引力子质量约束GW检测得到的约束。因此,GW检测对f(R)引力理论的有效性提供了宝贵的约束。
2018-06-07 gr-qc
Superluminal Gravitational Waves
在弯曲时空中传播的引力子的真空极化的量子引力效应导致量子真空充当具有折射率的色散介质。由于这种色散介质,引力子获得超光速。色散介质是由高阶导数曲率对有效引力作用的贡献产生的。本文证明了在早期宇宙的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空中,在普朗克时间$t_{\rm PL}\gtrsim 10^{-43}\,{\rm sec}$附近,引力波的速度为$c_g\gg c_{g0}=c_0$,其中$c_{g0}$和$c_0$分别为现今引力波和光速.引力波的高速将其波长扩展到超视界大小,使其能够在B偏振实验中被观察到。
2014-06-10 astro-ph.CO gr-qc
Graviton to Photon Conversion via Parametric Resonance
研究了电磁场在引力波作用下的参量共振激发。我们发现存在窄带共振。对于真空中的电磁场,共振只发生在第二波段,因此它的强度被引力波振幅的两个幂所抑制。另一方面,在介质中的电磁场的光速小于1(自然单位)的情况下,存在傅立叶模式的频带,其在第一频带中经历谐振。
2023-03-28 astro-ph.CO gr-qc
Does Entropic Gravity Bound the Masses of the Photon and Graviton?
如果在熵引力中,测试粒子与全息屏幕之间的信息传递既尊重不确定原理又尊重因果关系,那么就可以推导出宇宙中相对于其质量的比特数的下限。此外,这些极限表明以光速运动的粒子-光子和/或引力子-具有非零质量$m \geq 10^{-68}~$ kg。这一结果被发现是在良好的协议与当前的实验质量边界的引力子和光子,这表明熵引力可能是(最近)软破缺的局部对称性的结果。考虑到中子星这样的超致密物质,会出现更强的边界,产生$m \geq 10^{-48}-10^{-50}~$ kg的极限,刚好在实验光子范围之内,而在引力子范围之外。我们发现,对于黑洞这些标准不能得到满足,并提出了一些可能的影响,这一结果。
2010-12-21 gr-qc hep-ph hep-th
Constraints on Flows in Horava-Lifshitz Gravity by Classical Solutions
在UV不动点附近施加细致平衡条件,在可投射条件下,得到了Horava-Lifshitz引力的精确静态弦解,并提出了一种利用所得到的经典解约束Horava-Lifshitz引力中可能的流动模式的方法.在所得到的真空解中,与引力子速度有关的参数和四次空间导数项的系数产生了有趣的效应:引力子速度的变化产生一个剩余角,四次导数使有效电荷的平方为负.基于圆锥、多余圆锥、黑弦和带电(黑)弦的几何结构的一些测试结果似乎很有启发性。例如,在IR不动点附近,常引力子速度和变牛顿耦合的流动是有利的,但结论是模糊的,远未确定。连同已经发现的许多经典解,静态的或随时间变化的解,来自各种未来试验的累积数据将在约束更确定性的流动模式方面给出一些提示。
2010-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Electronic Detection of Gravitational Disturbances and Collective Coulomb Interactions
引力波天线吸收引力子的截面可以直接用金属晶体的非局域粘性响应函数表示。晶体粘度主要由电子过程控制,电子过程也控制引力子吸收率。为了从微观哈密顿量计算这个速率,必须包括麦克斯韦电场压力中的全部库仑相互作用,并且还允许电子动力学压力中的强烈非绝热跃迁。认为电子和声子构成具有弱电子-声子相互作用的理想气体的观点,对于估计电子与引力波相互作用的全部强度来说,是不够准确的。
2004-02-23 gr-qc
Varying Speed of Light, Modified Chaplygin Gas and Accelerating Universe
本文考虑了变引力常量$G$的VSL理论中修正的Chaubergin气体模型。我们已经证明了宇宙的演化是从辐射时代开始到幻影模型的。用状态探测器参数直观地显示了宇宙的整个演化过程。
2007-01-01 gr-qc
Limits on the speed of gravitational waves from pulsar timing
本文通过分析电磁波在引力波场中的传播,说明了冲浪效应的存在及其对脉冲星定时测量的意义。结果表明,由于引力波的横向性质,当引力波的传播速度小于光速时,冲浪效应将导致巨大的脉冲星计时残差。这一事实允许对参数$ε$施加显著的约束,参数$ε$表征引力波的速度与光速的相对偏差。我们表明,现有的脉冲星定时测量的限制已经把严格的限制$ε$,从而对引力子$m_g$的质量。这些对$m_g$的限制比目前太阳系测试的限制强三个数量级。目前的限制也允许排除大质量引力子作为星系晕中冷暗物质的可能候选者。在不久的将来,来自河外超大质量黑洞双星的引力波背景,以及预期的亚微秒脉冲星计时精度,将允许实现$ε\lesssim 0.4\%$的约束,并可能更强。
2008-05-20 astro-ph gr-qc hep-th
A Nearly Massless Graviton in Einstein-Gauss-Bonnet Inflation with Linear Coupling Implies Constant-roll for the Scalar Field
引人注目的GW 170817事件表明引力子几乎是无质量的,因为从两颗中子星合并发出的伽马射线几乎与引力波同时到达。因此,引力子在暴胀和后暴胀时期也必须是无质量的,因为没有明显的理由相信不是这样。在这封信中,我们将研究引力子无质量的约束对标量场与四维高斯-邦纳不变量线性耦合的爱因斯坦-高斯-邦纳理论的理论意义。正如我们所展示的,原始引力波的引力波速度等于1的约束,严重地限制了标量场的动力学,强加了一个直接的恒滚演化。GW 170817兼容的线性耦合的Einstein-Gauss-Bonnet理论的原始标量扰动的谱指数与非线性耦合的相同理论相比是不同的。线性耦合因此,该模型的现象学预计是不同的,我们简要讨论这个问题。此外,常滚条件总是与非高斯性有关,因此在线性耦合的Einstein-Gauss-Bonnet理论中引入无质量引力子可能导致非高斯性,这是一个有趣的问题,因此我们也简要地讨论了这个问题。
2020-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Detectability of bigravity with graviton oscillations using gravitational wave observations
无幽灵双引力理论中的引力波形与广义相对论中的引力波形有偏差。主要的区别是由双引力理论中的引力子振荡引起的。我们探讨了引力子振荡引起的引力波波形修正的探测前景以及利用引力波观测约束双引力参数的前景。我们考虑的双引力模型讨论的De Felice-Nakamura-Tanaka子集的双引力模型,和唯象模型,其中的双引力参数被视为独立变量。在两种模型中,双重力波形都表现出很强的振幅调制,振幅的最大峰值可能存在一个特征频率,该频率取决于双重力参数。我们表明,有一个先进的地基激光干涉仪,如先进的LIGO,先进的处女座,和KAGRA的双重力参数的可检测区域。该区域对应于唯象模型中$μ\geq 10^{-17}~{\rm cm}^{-1}$对$\tilde{c}-1 \geq 10^{-19}$的有效引力子质量,而$μ\geq 10^{-16.5}~{\rm cm}^{-1}$对双引力模型的De Felice-Nakamura-Tanaka子集中的$κξ_c^2 \geq 10^{0.5}$的有效引力子质量,其中$\tilde{c}$是大质量引力子的传播速度,$κξ_c^2$对应于广义相对论中引力常数的修正。现有的太阳系测试并没有排除这些区域。我们还表明,在$1.4-1.4M_{\rm sun}$二进制的情况下,在$200~{\rm Mpc}$的距离,$\logμ^2$确定与${\cal O}$(…
2015-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Limits on the anomalous speed of gravitational waves from binary pulsars
作为暗能量模型的一大类修正引力理论预测引力波的传播速度可能与光速不同。光子和引力子传播速度的差异对双星系统发射引力波有影响。因此,我们重新讨论了双星系统在任意引力波传播速度下的四极辐射,并得到了相应的周期衰减公式。然后利用Hulse-Taylor双星脉冲星的计时数据,得到了引力波的速度只能与光速相差百分之一的结论。这个界限对暗能量模型施加了严格的限制,暗能量模型的特点是引力波的传播速度异常。
2017-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tests of gravitational wave propagation with LIGO-Virgo catalog
本文利用 LIGO-Virgo GWTC-2.1 和 GWTC-3 双黑洞并合数据,通过分析引力波到达时间与频率、光度距离及天区位置的关系,检验引力子质量和弱等效原理破坏,未发现显著偏离广义相对论的证据。
2025-01-05 gr-qc
Gravity from Local Lorentz Violation
在广义相对论中,引力波以光速传播,因此引力子没有质量。这种无质量可以追溯到复同态下的对称性。然而,另一种优雅的可能性存在:无质量反而可以从局部洛伦兹不变性的自发破坏中产生。我们建立了相应的引力理论。它再现了在低能量和低温度下的广义相对论的爱因斯坦-希尔伯特作用。可检测的信号出现在敏感的实验中,并对我们对引力的理论理解产生了潜在的深远影响。
2005-10-29 gr-qc
Reissner-Nordstrom and charged gas spheres
本文的主要观点是对恒星结构和其它等离子体理论中光子气体的适当处理提出了建议。这个问题出现在多方气体球的研究中,我们已经介绍了一些创新。其主要思想,已经在中性,均匀,多变恒星模型的上下文中提出,是坚实的基础上的理论变分原理。另一个重要的新颖性是让质量分布扩展到无穷大,体积和大气之间的边界由密度触发的多变指数的突然变化定义。在这个程序中,合乎逻辑的下一步是包括辐射的影响,这是一个非常重要的复杂性,因为完整的处理必须包括电离的帐户,因此场代表电子,离子,光子,引力子和中性原子。作为准备,我们考虑带电但均匀的模型,只涉及重力,电磁和一个代表质量和电荷的标量场;简而言之,非中性等离子体。虽然这项工作只代表了恒星理论发展的一个阶段,没有直接应用于物理系统,但它确实揭示了修改后的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的Reissner-Nordstrom解的意义。应用到一个简单的系统。
2007-08-30 gr-qc
A search for the variation of speed of light using galaxy cluster gas mass fraction measurements
在本文中,我们实现了一个新的方法来测试的光速($c$)作为红移的函数的不变性,结合测量的星系团气体的质量分数,$H(z)$从宇宙计时器,和Ia型超新星(SNe Ia)。在我们的分析中,我们考虑了一个恒定的耗尽因子(对应于该比率的星系团气体质量分数相对于普适重子平均耗尽)和一个随红移而变化。我们还考虑了不同的$H_0$估计对我们的结果的影响。我们寻找由$c(z)=c_0(1+c_1z)$给出的$c$的变体。我们发现我们的最终结果之间的退化$c$变化和气体质量分数的损耗因子的假设。我们的大多数分析表明光速的变化可以忽略不计。
2021-11-01 astro-ph.CO gr-qc
Probing Gravitational Wave Speed and Dispersion with LISA Observations of Supermassive Black Hole Binary Populations
Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(高能物理研究所粒子天体物理重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本文通过模拟 LISA 对三类超大质量黑洞双星并合群体的 5 年观测,约束引力子质量及色散系数,并展示若同时探测到电磁对应体可将引力波速度偏差限制到 10^{-13}–10^{-12} 量级。
2025-11-06 astro-ph.GA gr-qc
Speed of Sound in String Gas Cosmology
我们考虑紧致空间中具有稳定单圈的闭弦系综,并计算了弦热力学的声速。在弦气体宇宙学的金斯不稳定性的问题可能的应用被提及。
2008-09-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on the dark matter sound speed from galactic scales: the cases of the Modified and Extended Chaplygin Gas
我们证明了观测到的旋涡星系的自转曲线将暗物质的声速限制为$c_s < 10^{-4} c$,其中$c$是真空中的光速。使用修改后的Chaubergin气体作为一类统一的暗能量模型,将一个有效的暗物质组件与非零声速的代表性例子,我们确定了最严格的约束,迄今为止在这类模型的状态参数方程的常数贡献的值。最后,我们解释了为什么以前的限制使用的宇宙微波背景和重子声振荡不具有竞争力,因为在本文中提出的一个,并讨论了最近提出的扩展Chaubergin气体的局限性。
2015-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Measuring Speed of Gravitational Waves by Observations of Photons and Neutrinos from Compact Binary Mergers and Supernovae
引力波的探测为我们提供了一个在强引力和动力学体系中检验广义相对论的机会。测试之一是检查GW是否以光速传播。这个测试是至关重要的,因为GW的速度从来没有被直接测量过。由于引力、引力子质量以及额外维度和量子引力效应等非平凡时空结构的改变,GW的传播速度可能偏离光速。在这里,我们报告了一个简单的方法来测量GW的传播速度直接比较之间的到达时间引力波,从超新星中微子或短伽马射线暴的光子。结果表明,未来对GW、中微子和光子的多信使观测可以将GW传播速度的测量精度提高到~10^{-16},比以前的建议提高了8-10个数量级。我们还提出了一种新的方法,区分真正的信号,由于GW的传播速度从光速和固有的时间延迟的发射源的偏离通过看红移的依赖性。
2014-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bounds on GUP parameters from GW150914 and GW190521
我们使用来自事件GW 150914和GW 190521的引力波数据计算两个版本的GUP参数的界限。引力子和光子的速度是在一个弯曲的时空中计算的GUP修改,假设这些粒子有一个小的质量。它们速度差异的观测界限转化为GUP参数的界限。这些界限是迄今为止在量子引力现象学的背景下获得的最好的一些。
2021-06-02 gr-qc hep-ph hep-th
The propagating speed of relic gravitational waves and their refractive index during inflation
如果张量模的折射率在传统的暴胀膨胀阶段增加,则残余引力子谱向高频倾斜。两个明显不同的参数化的这种效果被证明是相关的四维度量通过一个共形因子,涉及折射率本身的重新缩放。在MHz区域中具有最大值的非单调光谱对应于在膨胀结束之前终止的折射率的有限变化。在探索了一个通用的方法,包括到目前为止提出的,我们估计所需的灵敏度预测的引力辐射的直接检测,并证明了允许的参数空间的区域范围内的一些计划探测器操作的音频波段(如Ligo/处女座和卡格拉)或在兆赫波段(如丽莎,BBO和Decigo)。
2018-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-commutative geometry as a realization of varying speed of light cosmology
我们研究了时空非对易性的宇宙学意义,发现了光速变化模型的另一种实现。我们的出发点是众所周知的事实,即非对易性导致变形的色散关系,涉及能量和动量,这意味着频率依赖的光速。因此,一个热的大爆炸宇宙随着它变得更热而经历更高的光速。我们研究这种“变形辐射”的统计物理,在低温下恢复标准结果,但在高温下的一些新奇:变形普朗克光谱,一个依赖于温度的状态方程$w=p/ρ$(范围从1/3到无穷大),一个新的Stephan-Boltzmann定律,和一个新的熵关系。这些新的光子性质非常接近晶体中声子的性质,这并不是什么令人惊讶的类比。它们结合起来解决了视界和平坦性问题,也解释了宇宙的大熵。我们还展示了如何在宇宙引力子背景的光谱中找到非对易性的直接印记,如果它被检测到的话。
2004-11-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Chaplygin gas with non-adiabatic perturbations
如果允许参数$A$的空间变化,则由状态方程$p = -A/ρ$表征的Chaubergin气体中的扰动可以获得非绝热贡献。这一功能被证明是相关的一个特定的内部结构的Chaubergin气体。我们调查如何这种类型的扰动修改绝热声速。与绝热值相比,有效声速的减小预计将抑制物质功率谱中的振荡。本文是以下参考文献的节略版本:W。Zimdahl和J.C. Fabris,Classical and量子引力,{ \bf 22},4311(2005).
2006-04-28 astro-ph gr-qc
Gravitational Wave Decay into Dark Energy
我们研究了引力波衰变为暗能量涨落$π$的过程,通过过程$γ\to ππ$和$γ\to γπ$,使洛伦兹不变性的自发破缺成为可能。在暗能量的EFT(或Horndeski/超越Horndeski理论)中,第一个过程对于算符$\frac12 \tilde m_4^2(t) \, δg^{00}\, \left( {}^{(3)}\! R + δK_μ^νδK^μ_ν-δK^2 \right)$来说是很大的,因此最近的观测迫使$\tilde m_4 =0$(或等价地$α_{\rm H}=0$)。这个限制,加上引力波以光速传播的要求,排除了所有四次和五次GLPV理论。此外,我们还研究了相同的耦合如何影响引力子在圈阶的传播。与$\tilde m_4^2$成比例的算子产生对引力子传播的可计算的、非洛伦兹不变的高阶导数校正。色散关系的修正提供了一个可与衰变相比拟的$\tilde m_4^2$的束缚。相反,三次Horndeski的算子不会产生相当大的高阶导数修正。
2018-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph