Constraining graviton non-Gaussianity through the CMB bispectra
张量非高斯性是检验对称性和暴胀时期是否存在更高自旋场的关键因素。事实上，引力子的三点相关器的形状完全由de Sitter阶段的对称性所固定，并且在宇称守恒的情况下，仅从普通引力作用量加上称为（Weyl）$^3$作用量的高阶导数项中得到贡献。利用宇宙微波背景（CMB）双谱，讨论了（Weyl）$^3$项对三点张量贡献的当前和未来界.我们的结果表明，即将到来的实验，如LiteBIRD，CMB-S4和CORE，将检测到（Weyl）$^3$项的存在，如果$M_p^4 L^4 \sim 10^{17} r^{-4}$，其中$L$参数化的（Weyl）$^3$项的强度和$r$是张量标量比，对应于$L\gtrsim 3.2 \times 10^5 M_p^{-1}$，而目前的上限是$M_p^4 L^4 = (1.1 \pm 4.0) \times 10^{19} r^{-4}$（68%CL）。
2019-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of massive gravitons
vDVZ不连续性要求引力子的质量$m$为零，否则太阳对星光的偏转和水星近日点的进动的测量将与理论值相冲突。这种理论上的不连续性有许多原因。本文从唯象的观点证明了$m>0$假说与Ia超新星和宇宙微波背景辐射的观测是一致的，宇宙的大尺度结构表明$m \sim 10^{-30} $ eV $/c^2$ .
2009-09-11 gr-qc
Creation of quantized particles, gravitons and scalar perturbations by the expanding universe
在宇宙非常快速的早期膨胀过程中的量子创造过程被认为会引起CMB辐射中的温度各向异性和偏振模式。COBE、WMAP和普朗克等卫星以及BICEP合作在南极附近放置的测辐射热仪器都观测到了这些现象。预期的温度各向异性得到充分证实。普朗克和BICEP小组目前正在联合测量CMB中的B模式偏振模式，以确定B模式在多大程度上可以归因于最早宇宙中引力子产生的引力波。正是在1962年，我证明了最小耦合标量场的量子是由一般的FLRW宇宙膨胀产生的。这也与引力场量子化扰动的产生有关，因为这些扰动满足线性场方程，可以用与最小耦合标量场方程相同的方式量子化。1946年，E.M.利弗希茨曾考虑过FLRW膨胀宇宙中的经典爱因斯坦引力场，并证明了经典线性化的爱因斯坦场方程在现在被称为利弗希茨规范的情况下简化为两个独立的经典最小耦合无质量标量场方程。量子化后的利夫希茨场方程对应于无质量引力子的场方程，即自旋为2的无质量引力子的两个独立极化分量各有一个方程。我将在本文中进一步讨论这一点。1 2014年9月2日在西班牙瓦伦西亚举行的ERE2014会议上的1次全体会议演讲
2015-03-01 gr-qc
Parity Violation of Gravitons in the CMB Bispectrum
本文研究了由宇称守恒和宇称违反的Weyl三次项耦合引起的引力子非高斯性引起的强度（温度）和偏振模的宇宙微波背景（CMB）双谱。通过考虑含时耦合，我们发现，即使在精确的de Sitter时空中，原初引力波的三点函数仍然存在宇称破缺，并且可能变大.通过对CMB双谱的估计，我们证明了由宇称守恒项和宇称违反项产生的信号出现在完全不同的多极子结构中。例如，宇称守恒非高斯性在具有$\sum_{n=1}^3 \ell_n = {\rm even}$的配置中引起非零CMB温度双谱，而由于宇称违反非高斯性，CMB温度双谱也出现在$\sum_{n=1}^3 \ell_n = {\rm odd}$中。这个信号恰好是原始引力波非高斯性宇称违反的很好证据。我们发现，这种非高斯的形状是类似于所谓的等边一个和这些光谱的振幅在大尺度上粗略估计为$|b_{\ell \ell \ell}| \sim \ell^{-4} \times 3.2 \times 10^{-2} ({\rm GeV} / Λ)^2 (r / 0.1)^4$，其中$Λ$是一个能量尺度，设置的Weyl三次项（高阶导数校正）和$r$的大小张量标量比。取等边型非线性参数的极限为$f_{\rm NL}^{\rm eq} < 300$，我们可以得到一个界为$Λ\gtrsim 3 \times 10^6 {\rm GeV}$，假设$r=0.1$。
2012-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitons and Temperature Fluctuation Correlations from Inflation
本研究将暴胀张量扰动归因于暴胀末期量子产生的引力子热浴，在带红外截断的模型中计算了引力子引发的CMB温度涨落关联函数，发现角度和红移维度均存在显著反相关，相对幅度分别约为20%和50%。
2025-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Enhanced polarization of CMB from thermal gravitational waves
如果暴胀之前是辐射时代，那么在暴胀时将存在引力子的去耦热分布。暴胀过程中产生的引力波将通过受激发射的过程放大到现有的引力子热分布中。因此，通常的零温标不变张量谱被修正的温度依赖因子。这个热校正因子在大角度下将CMB的$B$模式偏振放大了一个数量级，现在可能在WMAP的可观测范围内。
2006-11-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Photon-graviton scattering: A new way to detect anisotropic gravitational waves?
引力子是低能引力理论中引力波的量子对应物。利用费曼定则可以计算描述引力子与其它场相互作用的散射振幅。在这里，我们考虑引力子和光子之间的相互作用。使用量子玻尔兹曼方程形式主义，我们推导出完全通用的方程描述光子偏振的辐射传输，由于与引力子的前向散射。我们证明，如果引力子的功率谱统计具有各向异性，Q和U光子线偏振模与V光子圆偏振模耦合。作为一个例子，我们将我们的结果的情况下，原生引力子，考虑模型的膨胀，产生各向异性的原生引力子分布。最后，我们评估了对宇宙微波背景（CMB）极化的影响，表明在一般情况下，对可观测到的CMB频率的预期影响是非常小的。然而，我们的结果是有希望的，因为它可以提供一个新的工具，检测各向异性背景的引力波，以及获得进一步的了解引力波的物理。
2018-07-17 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Correlation between opposite-helicity gravitons: Imprints on gravity-wave and microwave backgrounds
我们研究了引力子宇称违反的一些根源，并发现了一个密切相关的新效应：右手和左手引力子之间的相关性。如果引力子沿同一方向运动，则自旋为4;如果引力子沿相反方向运动，则自旋为0。在第一种情况下，最直接的含义是张量真空涨落的线性偏振度，这可以通过足够灵敏的重力波探测器来探测原始背景、其偏振度和各向异性。看着各向异性的重力波线性偏振，我们确定奇偶尊重和违反组件的效果。对CMB温度和偏振的影响将更加难以捉摸，因为它在两点函数中平均为零，只出现在它们的宇宙方差或四阶导数中。相反，自旋零关联将对CMB温度和极化的两点函数产生影响，如果它们是反关联，则增强$BB$分量。这种相关性代表了产生驻波的幅度，正如Grishchuk首先设想的那样，也可能为重力波探测器留下有趣的特征。
2017-01-13 astro-ph.CO gr-qc
CMB anisotropies induced by tensor modes in Massive Gravity
我们研究引力波（GWs）的背景下，大规模引力，广义相对论（GR）的度量的波动有一个非零的质量，并专门调查张量模式的影响上的宇宙微波背景（CMB）各向异性。我们首先研究了大质量引力中张量模的时间演化，证明了存在引力子质量极限$m_l=10^{-66}g\sim 10^{-29}cm^{-1}$，使得对于质量$m\leq m_l$，大质量引力中的张量扰动与GR中相应的张量扰动是不可区分的，同时，我们还证明了短波长的大质量模与无质量模的行为几乎是不可区分的.随后，我们证明了质量在$m= 10^{-27}cm^{-1}$ - $m=10^{-26}cm^{-1}$范围内的大质量引力子会在CMB各向异性功率谱的低多极子（$\ell< 30$）上留下清晰的信号。因此，我们的结果表明，CMB各向异性测量可能是决定性的，以显示是否张量模式是大规模或没有。
2009-08-26 astro-ph.CO gr-qc
Nonlinear gravitons from the initial value constraints of GR in Ashtekar variables
在本文中，我们提供了一个可能的实现彭罗斯的想法的非线性引力子通过构造一个解决方案的初始值的限制在Ashtekar变量。解的输入是一个空间SU（2）联络和两个自由位置函数，可以构造成关于Petrov O型时空的宇宙学常数的形式算符展开式.我们首先提出的线性情况下，然后提供一个简单的非线性的例子，一阶使用空间均匀连接。
2012-02-17 gr-qc
Constraint on the mass of graviton with gravitational waves
我们考虑了引力子质量对引力波波形和天线对引力波响应的影响。我们发现，响应函数的影响是可以忽略不计的小质量。利用Fisher矩阵方法，对大质量引力理论中的大质量黑洞双星进行了天基引力波探测器参数估计。利用空间引力波探测器对大质量黑洞双星进行了一年的观测，得到大质量引力子的波长为$λ_g\gtrsim 10^{17}$ m，质量为$m_g\lesssim 10^{-60}$ kg。
2022-11-25 gr-qc
Probing Screening and the Graviton Mass with Gravitational Waves
引力波可以探测基础物理，从而对引力子的质量产生新的约束。然而，以前的测试忽略了屏蔽的影响，这通常存在于预测非零引力子质量的修正理论中。我们在这里研究未来的引力波观测是否可以约束引力子质量时，考虑屏蔽效应。我们首先考虑模型无关的修正引力波的传播由于屏蔽大质量引力子的影响。我们发现未来的观测可以对${\cal{O}}(10^{2})$ -- ${\cal{O}}(10^{4})$ Mpc和${\cal{O}}(10^{-22})$ -- ${\cal{O}}(10^{-26})$ eV的屏蔽半径和引力子质量分别施加约束。我们还考虑了两个特定理论中的屏蔽效应，无幽灵的大质量引力和双引力，它们可能无法实现这些类型的传播修改，但确实提供了与我们的分析相关的屏蔽参数的解析表达式，从而获得更具体的结果。然而，我们能够设置的限制很小。其原因是第二代和第三代探测器对引力子质量敏感，导致这些特定模型中的屏蔽半径非常小。然而，随着在不久的将来通过叠加多个观测结果来改善对引力子质量的约束，屏蔽的效果可能变得重要。
2019-04-11 gr-qc
Different ways to estimate graviton mass
引力子的实验检测是一个非常困难的问题，然而，如果引力子质量是非零的，有不同的方法来评估它。大质量引力理论或引力子质量不为零的理论最初有一些病态，如不连续性，幽灵等，在过去的几年里，理论家们找到了克服这些理论弱点的方法，同时也讨论了观测特征。在第一份报告中，LIGO-Virgo合作获得了$1.2 \times 10^{-22}$ eV附近的引力子质量约束（后来用新数据改进了估计）。通过对银河系中心附近亮星S2轨道的分析，得到了一个可与之相比较的、一致的引力子质量约束，该约束在$2.9 \times 10^{-21}$ eV附近。
2017-12-22 gr-qc
Anomalous CMB polarization and gravitational chirality
我们考虑重力打破宇称的可能性，左手和右手引力子耦合到具有不同牛顿常数的物质，并表明这将影响它们在膨胀过程中的零点真空波动。如果有重力波的宇宙背景，这种效应将转化为异常的CMB极化。非零TB（和EB）偏振分量出现，揭示了有趣的实验目标。事实上，如果存在合理的手征，TB测量将提供检测引力波背景的最简单方法。我们推测这种观察的理论含义。
2008-06-18 astro-ph gr-qc
Forecasting graviton-mass constraints from the full covariance of PTA-astrometry ORF estimators
China Agricultural University（中国农业大学）
本文通过开发PTA测天学ORF估计器的全协方差方法，预测了纳赫兹随机引力波背景下的引力子质量约束，展示了多通道推断在提升约束中的潜力。
2026-04-29 gr-qc
Kaluza-Klein anisotropy in the CMB
我们发现，5维卡鲁扎-克莱因引力子应力可以减缓剪切各向异性的衰减到可观察到的水平上的膜，我们使用宇宙微波背景各向异性放置这些应力引起的初始各向异性的限制。在5D普朗克时间，哈勃望远镜的初始剪切变形只有\sim 10 ^{-3} Ω_0h_0^2，这使得观测到的大角度CMB信号主要是KK潮汐效应的残余。
2002-01-12 astro-ph gr-qc hep-th
CMB Bispectrum from Primordial Scalar, Vector and Tensor non-Gaussianities
本文给出了由标量、矢量和张量涨落中的原始非高斯性引起的宇宙微波背景（CMB）双谱的全天形式。我们发现，双谱可以形成在一个明确的理性不变的方式，考虑到角度和偏振依赖的矢量和张量模式。为了证明这一点，并介绍如何使用我们的形式主义，我们考虑一个具体的例子，两个标量和一个引力子之间的相关性作为非高斯性的来源。结果表明，强度各向异性的CMB约化双谱是多极子和两个标量与引力子之间的耦合常数的函数，记为$g_{tss}$ ; $|b_{\ell \ell \ell}| \sim \ell^{-4} \times 8 \times 10^{-18} |g_{tss}|$。通过对信噪比的估计，我们发现普朗克实验所期望的约束为$|g_{tss}| < 6$。
2011-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The graviton vacuum as a distributional state in kinematic Loop Quantum Gravity
弱引力场的量子行为可以用那些引力子态来描述，尽管是近似的，但在这些引力子态中，线性化的引力场的期望值和涨落都很小。这样的状态必须近似于完全量子引力中的对应状态。我们在运动学圈量子引力（LQG）的背景下分析了这种近似的性质，其中的约束被忽略。我们确定的引力子真空状态与运动学非归一化，分布状态LQG要求线性化的运营商的行动之间的关系，前者是反映了他们的非线性对应后者。我们在运动分布空间上定义了一个半范数，并证明了对于在这个半范数中很小的分布，这种识别是近似的。我们认为，我们的候选国被歼灭的线性化的约束（表示为运营商在完整的理论），以领先的顺序在参数表征的近似。这表明，在像我们这样的方案中，有可能在这个参数中逐个顺序地解决全部约束。我们的考虑的主要缺点是，它们依赖于某些辅助结构，这些结构虽然在数学上定义得很好，但并不是从物理的洞察力中产生的。我们的工作是试图实现岩崎和罗维利的早期建议。
2004-10-24 gr-qc
Non-Projectable Horava-Lifshitz Gravity without Unwanted Scalar Graviton
本文考虑了从Horava-Lifshitz引力中消除不需要的标量引力子的一种方法。这是通过引入某些附加约束来实现的。我们进行规范分析的投影和非投影版本的理论。我们得到的结构的约束在每种情况下，并分析其依赖的耦合常数的值涉及的附加约束。在不可投射理论中，当耦合常数取一定值时，标量引力子不存在，而当耦合常数取其它值时，标量引力子出现。无论耦合常数的值如何，可投射理论都不受标量引力子的影响，即使约束的结构确实依赖于耦合常数的值。
2015-11-06 gr-qc hep-th
Phenomenological Inclusion of Alternative Dispersion Relations to the Teukolsky Equation and its Application to Bounding the Graviton Mass with Gravitational-wave Measurements
现有的引力波探测对引力子质量的限制依赖于传播过程中不同频率之间的相位差。引力子质量对黑洞衰荡的准正规模频率的影响常常被忽略。虽然黑洞的微扰理论在广义相对论中得到了很好的发展，但修正的引力理论却不是这样。我们提出了一个唯象的修改Teukolsky方程的扰动黑洞，包括色散关系，由于引力场的非零质量。用对数微扰理论解这个修正的Teukolsky方程，我们计算了由于引力子质量的存在而引起的准正规模频率的移动。这种假设的位移可以用来约束重力子质量与衰荡信号，无论是独立的或与相位差积累由于波传播。我们估计，$m_g \lesssim 10^{-15}\,\textrm{eV}$的引力子质量的限制，可以把单独的振铃信号的第二代引力波探测器的检测。
2019-06-16 gr-qc
Constraints on pseudoscalar-photon interaction from CMB polarization observation
在各种宇宙学模型中，有效的赝标量-光子相互作用会引起传播的电磁波线偏振随宇宙学距离的旋转。赝标-光子相互作用正比于赝标场的梯度。从唯象的观点来看，这个梯度可以是中微子数的不对称性，也可以是其他密度流，或者是一个常数矢量。在这些情况下，洛伦兹不变性或CPT可能被有效地违反。CMB偏振观测是对这些模型的极好检验，并有可能发现新的基础物理。本文综述了从CMB偏振观测中发现的赝标量-光子相互作用的限制。
2009-10-22 gr-qc
LHC constraints on hidden gravitons
我们分析大型强子对撞机的数据，以约束新的自旋2粒子普遍耦合到能量动量张量的参数空间。这些新的假设粒子就是所谓的隐藏引力子，它在低能时的现象由两个参数决定：质量和维度耦合常数。隐藏的引力子出现在粒子和相互作用的标准模型和广义相对论的许多不同扩展中。它们的现象学研究主要与重力和天体物理特征的变化有关。在这项工作中，我们扩展了重隐藏引力子的约束，质量大于$1$ GeV，考虑到事件收集的ATLAS和CMS在WW通道，Drell-Yan过程，和双光子通道从质子-质子碰撞在$\sqrt{s}=8$ TeV。
2021-08-02 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
Blue-tilted Primordial Gravitational Waves from Massive Gravity
我们研究了一个大质量张量引力子理论，该理论预言了蓝倾和放大的原始引力波。在暴胀之后，虽然它们的质量很重要，直到它减少到一个很小的值，但引力子被稀释为非相对论性物质，因此它们的振幅与作为辐射衰减的无质量引力子相比可以大大放大。我们表明，这样的引力波可以检测到的干涉仪实验，即使他们的信号没有观察到的CMB尺度。
2018-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Polarization states of gravitational waves with a massive graviton
利用Newman-Penrose形式，我们得到了有质量引力子的弱平面引力波偏振模的显式表达式。我们的分析仅限于一个特定的双度规理论，其质量项，引力子，出现作为一个有效的额外贡献的应力-能量张量。对于这种理论，我们得到在VIRGO-LIGO频带内，额外偏振态的振幅比纯广义相对论（GR）的偏振态h_（+）和h_（x）小几个数量级。如果我们考虑到度规扰动的所有分量都具有相同的振幅h，那么这个结果是使用从太阳系观测中推断出的引力子质量的最佳极限出现的。但是，如果我们考虑低频引力波（例如，f_（GW）~ 10^（-7）Hz）时，额外极化态产生的Newman-Penrose振幅与纯GR极化态的振幅相似.本文所研究的双度规理论的这一特殊性质可以用来直接限制引力子的质量，例如在将来的宇宙微波背景（CMB）实验中.
2004-09-09 astro-ph gr-qc
INPOP Planetary ephemerides and applications in the frame of the BepiColombo mission including new constraints on the graviton mass and dilaton parameters
我们在这里提出的INPOP行星星历和BepiColombo无线电科学模拟获得的新结果。我们对经典的广义相对论检验给出了新的约束条件，即PPN参数$β$和$γ$的违反以及引力常量G的时间变化。我们还提出了引力子质量的新的极限，最后得到了引力子参数$α_{0}$，$α_{T}$和$α_{G}$的新的可接受区间.除了这些引力测试，我们还研究了探测太阳核心旋转的可能性。
2022-11-09 astro-ph.EP gr-qc
Sub-subleading soft gravitons: New symmetries of quantum gravity?
由于温伯格、卡查佐和斯特罗明格的开创性工作，我们知道树级量子引力振幅满足三个因子分解约束。以前的作品，其中涉及两个这些约束的对称性的量子引力在零无穷大的基础上，我们提出了相当有力的证据，第三个约束也相当于一套新的对称性（微扰）量子引力。我们的分析意味着量子引力的对称群可能比先前考虑的BMS群（或其无限维扩展）更丰富。
2016-05-30 gr-qc hep-th
Causality Constraints on Corrections to the Graviton Three-Point Coupling
我们考虑了弱耦合引力理论中引力子三点耦合的高阶导数修正。洛伦兹不变性允许进一步的结构超越爱因斯坦理论中的一个。我们认为，这些都受到因果关系的约束。我们设计了一个思想实验，涉及一个高能散射过程，如果引力子三点顶点包含附加结构，则会导致因果关系的破坏。这种违反不能通过添加具有自旋$J \leq 2$的常规粒子来修复。但是，它可以通过添加一个无限的塔额外的质量粒子与更高的自旋，$J > 2$。在AdS理论中，这意味着在$Δ_{gap}$方面对共形反常系数$\left|{a - c \over c} \right| \lesssim {1 \over Δ_{gap}^2}$的约束，$Δ_{gap}$是具有自旋$J > 2$的最轻单粒子算符的维数。对于暴胀或类德西特解，如果重力波的非高斯性与爱因斯坦理论计算的结果有很大的偏差，则表明存在质量更高的自旋粒子。
2014-07-21 gr-qc hep-th
Precision Calculation of Dark Radiation from Spinning Primordial Black Holes and Early Matter Dominated Eras
我们提出了精确的计算暗辐射的形式引力子来自霍金蒸发的旋转原始黑洞（PBH）在早期宇宙。我们的计算采用了一个仔细的治疗扩展自旋分布的人口的PBH，PBH再加热温度，和相对论自由度的数量。我们将我们的精度结果与文献中现有的结果进行比较，并显示了BBN和CMB暗辐射的当前界限对PBH的限制，以及CMB第4阶段实验的预计灵敏度。作为一个应用程序，我们认为PBH的情况下形成的早期物质主导时代（EMDE）。我们计算引力子生产从各种PBH自旋分布相关的EMDE，并发现PBH在整个质量范围内的$10^9\,$ g将受到约束的测量从CMB阶段4的实验，假设PBH来支配宇宙之前霍金蒸发。我们还发现，对于PBH与单色自旋$a^*>0.81$，所有PBH质量范围内的$10^{-1}\,{\rm g} < M_{\rm BH} <10^9\,$ g将探测CMB阶段4实验。
2021-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Hamiltonian Structure of Fierz-Pauli Gravitons, Partially Massless Fields and Gauge Symmetry
本文在Hamilton形式框架下研究了Fierz-Pauli作用量在平坦和弯曲空间中的约束结构。我们观察到突然变化的约束代数和特性的约束时，质量项被关闭。众所周知，对于具有特殊质量调谐的de Sitter背景，我们将得到一个规范对称性和少一个自由度，我们将展示系统行为的这种突变如何反映在约束代数的性质上。我们还得到了无质量和部分无质量理论的规范变换的生成泛函。
2021-05-28 gr-qc hep-th
Constraints on the massive graviton dark matter from pulsar timing and precision astrometry
研究了窄带各向同性随机GW背景对脉冲星定时和天体测量的影响。这样的背景出现在一些引力理论中。我们发现，现有的毫秒脉冲星定时精度（$\sim 0.2 \rm{μs}$）强烈约束可能的观测结果的大质量引力理论与自发洛伦兹制动\cite{dtt:2005}，基本上排除了显着的贡献，本地暗晕密度的大质量引力子。现今天体测量的精确度（$\sim 100 \rm{μas}$）对这一理论的限制不那么严格。
2008-11-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on hidden gravitons from fifth-force experiments and stellar energy loss
我们研究了与新的自旋2粒子相关的不同唯象特征。这些新的自由度，我们称之为隐藏引力子，出现在不同的高能理论中，如额外维度模型或广义相对论的扩展。在低能量下，隐藏的引力子一般可以用菲尔斯-泡利拉格朗日量来描述。它们的现象学由两个维度的常数参数化：它们的质量和它们的耦合强度。在这项工作中，我们分析了两组不同的约束。一方面，我们研究了太阳系尺度和实验室尺度上的平方反比定律的潜在偏差。为了扩大规模的限制，实验室探测器是没有竞争力的，我们还研究天体物理对象的后果。我们详细分析了可能发生在恒星内部的过程，并导致隐藏的引力子的排放，就像一个额外的能量损失源。
2017-06-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Tensor spectrum of turbulence-sourced gravitational waves as a constraint on graviton mass
我们考虑一个通用的色散质量引力理论和数值研究其产生的修改后的能量和应变谱的张量引力波（GW）来源于（i）充分发展的湍流在电弱相变（EWPT）和（ii）强制磁流体湍流在QCD相变（QCDPT）。然后在空间和时间傅立叶域中计算GW谱。我们发现，从空间谱，斜率的修改是弱依赖于涡流大小在QCDPT，从时间谱，修改是明显的$1$ -$10{\rm nHz}$范围-北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）的灵敏度范围-在范围$2\times10^{-23}{\rm eV}\lesssim m_{\rm g}c^2\lesssim7\times10^{-22}{\rm eV}$的引力子质量$m_{\rm g}$。
2021-07-06 astro-ph.CO gr-qc
Observational Constraints on Visser's Cosmological Model
引力子可以被视为大质量粒子的引力理论目前已经被研究为广义相对论的现实修改，并且可以用宇宙学观测来检验。在这项工作中，我们研究的能力，最近提出的理论与大质量引力子，所谓的维瑟理论，解释测量的光度距离从联盟2汇编，最近的Ia型超新星（SNe Ia）数据集，采用当前的非相对论性物质的总密度的临界密度（$Ω_m$）的比率作为一个自由参数。我们还结合了超新星Ia数据的约束，从重子声学振荡（BAO）和CMB测量。我们发现，在允许的$Ω_m$值区间内，基于Visser理论的模型可以产生一个没有暗能量成分的加速膨胀期，但综合分析（SNe Ia + BAO + CMB）表明，该模型与$Λ$ CDM模型相比是不利的.
2010-07-15 astro-ph.CO gr-qc
Minimal theory of massive gravity and constraints on the graviton mass
最小质量引力理论（MTMG）被非线性地赋予在引力扇区中只有两个获得非零质量的张量模。在均匀和各向同性的背景下，该理论被称为拥有两个分支：自加速分支与宇宙学中的现象学，除了张量模式的质量，完全匹配的$Λ$ CDM之一;而正常分支，而不是显示偏离广义相对论的背景和线性扰动动力学。对于后一个分支，我们研究使用几个早期和晚期的数据集上的引力子质量$μ_{0}$今天的值的约束，发现$(μ_{0}/H_{0})^{2}=0.119_{-0.098}^{+0.12}$在$68\%$ CL，这反过来又给出了一个上限在$95\%$ CL为$μ_{0}<8.4\times10^{-34}$ eV。这对应于MTMG正常分支中引力子质量的最强束缚。
2021-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Massive graviton on arbitrary background: derivation, syzygies, applications
我们给出了二次作用量的完全协变形式的详细推导，以及在任意背景度规中导出的大质量引力子的线性运动方程（在arXiv：1410.8302 [hep-th]中提出）。我们的出发点是de Rham-Gabadadze-Tolley（dRGT）家庭的鬼免费的大质量引力和使用这个家庭的一个简单的模型，我们能够表达这个行动和这些运动方程的条款中的一个单一的度规的引力子传播，从而消除了特别需要一个“参考度规”，这是目前在非微扰制定。我们进一步展示了如何获得5个协变约束，其中一个导致平坦时空上引力子的无痕性并消除了博尔韦尔-德塞尔幽灵。这最后一个约束涉及背景度量的曲率的幂和组合。这5个约束是针对无约束的背景度量获得的，即，其不必服从背景场方程。然后，我们将这些结果应用到爱因斯坦时空的情况下，我们表明，5个约束变得微不足道，和弗里德曼-Lema\^itre-Robertson-Walker时空的情况下，我们特别纠正了一些结果，出现在其他地方。为了达到我们的结果，我们得到了几个非平凡的身份，合冲，涉及引力场，其衍生物和背景度量曲率。这些身份都有自己的利益。我们还发现，存在dRGT方程不能明确线性化的背景。
2015-04-16 gr-qc hep-th
Constraints on graviton mass from Schwarzschild precession in the orbits of S-stars around the Galactic Center
本研究利用带非线性类汤川修正的牛顿引力势，结合银河系中心S型恒星的史瓦西进动观测数据，约束引力子康普顿波长参数并推导引力子质量上限，为引力子质量研究提供了新的观测约束结果。
2024-04-15 astro-ph.GA gr-qc
Consistent massive graviton on arbitrary backgrounds
我们得到了de Rham-Gabadadze-Tolley（dRGT）无鬼质量引力中度规微扰的全协变线性化场方程。对于这些理论的一个子集，我们表明，在dRGT设置中出现的非动力学度量可以完全消除，导致理论的大质量引力子在一个单一的度量。这有一个质量项，其中包含时空曲率的非平凡贡献。我们进一步展示了如何5协变约束，可以得到包括一个导致的引力子在平坦时空的无痕性，并删除Boulware-Deser鬼。这5个约束条件是针对任意的背景度量获得的，即，背景度量不必服从背景场方程。
2015-05-15 gr-qc hep-th
Gravitational Waves from Inflaton Decay and Bremsstrahlung
本研究探讨暴胀子通过高阶导数耦合衰变及轫致辐射产生引力波，发现低再加热温度下可产生显著暗辐射，并给出幺正性破缺尺度的再加热相关约束。
2024-02-05 gr-qc hep-ph hep-th
Constraining the range of Yukawa gravity interaction from S2 star orbits III: improvement expectations for graviton mass bounds
最近，LIGO-Virgo合作发现了引力波，并且在他们关于该主题的第一篇出版物中，作者还提出了引力子质量约束为$m_g < 1.2 \times 10^{-22}$ eV（Abbott等人，2016年）。在本文中，我们分析了一个潜在的减少引力子质量的上限与未来的观测数据的轨道上的明亮的恒星附近的银河系中心。由于这两种情况下的引力势是不同的，广义相对论和汤川势的相对论性推进表达式是关于偏心率和半长轴的不同函数，这为利用未来的观测设施改进目前对引力子质量的估计提供了机会。在考虑引力子质量估计的改进潜力时，我们采用了保守的策略，并假定亮星的轨道及其远心推进将用广义相对论表达式描述，这为改进引力子质量约束提供了机会。与我们以前的研究相反，我们提出了对汤川引力参数的当前约束（Borka等人，2013）和引力子质量（Zakharov等人，2016）从S2星的观测，在本文中，我们表示期望改善目前的约束引力子质量，假设GR预测的远心位移将与未来的观测证实。我们的结论是，如果未来的观测亮星轨道在大约50年将确认GR预测的亮星轨道的远心位移，它提供了一个机会，以限制在$5 \times 10^{-23}$ eV左右的水平或略好于目前的估计与LIGO观测。
2018-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Constraints on background torsion from birefringence of CMB polarization
我们表明，一个非最小的电磁耦合与背景扭转可以产生双折射的电磁波。这种双折射引起CMB的B模式偏振。从WMAP和BOOMERANG数据的B-模式的界限，人们可以把背景扭转限制在$ξ_{1}T_{1}=(-3.35 \pm 2.65) \times 10^{-22} GeV^{-1}$。
2009-08-05 astro-ph.CO gr-qc
Supernova, baryon acoustic oscillations, and CMB surface distance constraints on f(G) higher order gravity models
我们考虑最近提出的高阶引力模型，其中的作用量是由爱因斯坦-希尔伯特作用量加上高斯-邦纳不变量的函数f（G）建立的。这些模型先前被证明通过了物理可接受性条件以及太阳能系统测试。在本文中，我们比较模型的超新星，重子声学振荡，并从CMB表面的最后散射的约束组合数据集。我们发现，该模型提供了适合的数据接近的LCDM一致性模型。结果提供了一个通过这些测试的高阶重力模型池，需要与来自大尺度结构和完整CMB分析的约束进行比较。
2010-04-14 astro-ph.CO gr-qc
Constraints from CMB in the intermediate Brans-Dicke inflation
本文研究了Jordan-Brans-Dicke理论中的中间暴胀阶段。在这种情况下，我们分析对应于绝热和等曲率模式的量子涨落。我们的模型与爱因斯坦广义相对论中的中间模型进行了比较。我们根据七年的WMAP数据评估了这个模型的状态。
2011-01-24 astro-ph.CO gr-qc
Graviton mass might reduce tension between early and late time cosmological data
标准的$Λ$ -CDM预测的增长的结构往往是高于红移空间失真（RSD）的测量值，如果宇宙学参数是固定的CMB数据。在本文中，我们指出，这种差异可以解决/理解，如果我们假设引力子有一个小的，但非零的质量。在最小质量引力理论（MTMG）的背景下，由于只有在目前的宇宙学尺度下才能测量到的红外洛伦兹破坏，引力子获得了质量，而不会被不必要的额外自由度所困扰。虽然MTMG中所谓的宇宙学解的自加速分支与广义相对论（GR）中的$Λ$ -CDM具有相同的背景以及标量和矢量型线性扰动的现象学，但可以选择另一个分支，使得背景与GR相同，但物质扰动的演化被引力子质量修改。在研究这种修改后的动力学适合上述RSD测量，我们发现，$Λ$ -CDM模型是不太可能比MTMG两个数量级。利用积分的Sachs-Wolfe（ISW）效应和大尺度结构（LSS）的互相关，得到了$μ^2\approx - (3\times 10^{-33} \rm{eV})^2$附近引力子质量的平方，这与LIGO最近观测到的最新的$|μ^2|<(1.2\times 10^{-22} \rm{eV})^2$边界一致.
2017-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Measuring chiral gravitational waves in Chern-Simons gravity with CMB bispectra
通过一般的耦合函数$f(ϕ)$耦合到标量扇区的Chern-Simons引力可以在暴胀期的非常高的能量下得到检验。在1706.04627中，我们计算了混合两个引力子和一个标量曲率微扰的$\langle γγζ\rangle$原始双谱的理论宇称破缺特征。我们定义了一个参数$Π$，它测量相应的双谱的奇偶性破坏的水平。在这项工作中，我们预测的预期$1 σ$错误$Π$使用宇宙微波背景（CMB）角双谱。我们发现，如果张量与标量比$r = 0.01$，则给定像$Planck$这样的实验的角分辨率，可以通过测量$BBT$或$BBE$角双谱来检测$Π\sim 10^6$。我们还表明，从理论的角度来看，$Π$可以大于$10^6$。因此，我们的结论是，$BBT$或$BBE$ CMB角双谱可以成为检验原初宇宙中Chern-Simons引力的一个基本观测量。
2019-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Updated reduced CMB data and constraints on cosmological parameters
我们得到了$w$ CDM和$Λ$ CDM模型的WMAP 9，WMAP 9 + BICEP 2，Planck+WP和Planck+WP+ BICEP 2的约化CMB数据$\{l_A, R, z_*\}$.然后，我们使用这些减少CMB数据结合低红移观测宇宙学参数的约束。我们发现，包括BICEP 2的结果在一个更高的值的哈勃常数，特别是当状态方程的暗能量和曲率被允许变化。对于具有曲率的$Λ$ CDM模型，在约1.3 $σ$置信水平下，用Planck +WP+Lensing估计的哈勃常数与用Planck+WP+BICEP估计的哈勃常数不一致.
2015-07-03 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on the topology of the Universe derived from the 7-year WMAP CMB data and prospects of constraining the topology using CMB polarisation maps
我们施加约束的宇宙拓扑结构确定从搜索匹配的圆圈在宇宙微波背景（CMB）的温度各向异性模式的7年WMAP数据。我们特别注意该方法对天空图的残留前景污染的敏感性。在更高分辨率的WMAP W波段图中搜索匹配的背靠背圆对，可以对拓扑结构施加更严格的约束。我们的研究结果排除了具有拓扑结构的宇宙，这些拓扑结构预测了半径大于约10度的成对圆。这使得一个平坦宇宙的基本域的大小下限约为27.9 Gpc。我们还研究了约束宇宙的拓扑结构的可能性，通过匹配的圆统计适用于极化CMB各向异性地图。与迄今为止简单分析温度数据相比，在拓扑研究中使用CMB偏振图的优势得到了清楚的证明。它被发现，普朗克和下一代CMB实验数据的噪声水平不再是令人望而却步，应该足够低，使这些研究的偏振图的使用。
2013-03-16 astro-ph.CO gr-qc
CMB constraints on Dark Matter models with large annihilation cross-section
在红移1000附近，暗物质湮灭产生的次级粒子的注入将不可避免地影响复合过程，在宇宙微波背景（CMB）各向异性和极化上留下印记。我们发现，最近的CMB测量提供的WMAP卫星任务放置有趣的约束DM的自湮灭率，特别是对于模型，表现出一个大的索末菲增强的湮灭截面，最近提出了适合PAMELA和ATIC的结果。此外，我们认为，即将到来的CMB实验，如普朗克，将改善约束至少一个数量级，从而提供了一个敏感的探针DM粒子的属性。
2009-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and primordial power spectra at anisotropic spacetime inspired by Planck's constraints on isotropy of CMB
最近，普朗克2013年的结果表明，在低-（\ell）多极的CMB温度波动的偶极功率调制的可能证据。这种反常现象可能意味着与统计各向同性的某些偏差。为了将普朗克数据纳入标准宇宙学模型，我们提出了一个各向异性时空中的极早期宇宙暴胀模型。在Randers-Finsler时空中提出了一种广义Friedmann-Robertson-Walker（FRW）度规.我们得到了具有方向依赖性的标量微扰（如偶极调制）的本征功率谱。这与普朗克观测信号的CMB各向异性的偶极功率调制是一致的。
2013-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Understanding the origin of CMB constraints on Dark Energy
我们研究了CMB温度和偏振各向异性对暗能量模型的观测约束，特别关注暗能量性质随时间变化的模型。我们证明，CMB观测的关键约束来自声峰的位置。另外的约束来自于对来自声峰的相对幅度的Omega_nr的限制。此外，我们表明，到最后的散射表面的距离是不是如何的CMB观测约束参数的组合模型的暗能量。我们还使用超新星观测的约束，并表明，与黄金和白银样本，SNLS样本更喜欢的参数空间的区域，有一个显着的重叠与CMB观测的首选区域。这是我们在早期工作中提出的一个猜想的验证。我们讨论了WMAP 5和SNLS观测的组合约束。我们发现，对于状态方程参数为常数的模型，w ~ -1的模型是优选的。在模型随时间变化的暗能量的情况下，我们表明，暗能量密度演化的约束几乎是独立的状态参数方程假设的变化类型。这使得我们很容易从宇宙微波背景辐射对任意暗能量模型的观测中得到近似的约束。对具有随时间变化的暗能量的模型的约束主要是由于CMB观测，超新星约束只起着边缘作用。
2010-03-11 astro-ph gr-qc hep-th
A step towards exploring the features of Gravidilaton sector in Randall-Sundrum scenario via lightest Kaluza-Klein graviton mass
本文从最轻的Kaluza-Klein引力子质量谱出发，研究了IIB型弦论激发的低能超引力理论中的5维Gauss-Bonnet修正和两圈高亏格贡献对引力作用量的作用.从ATLAS双轻子搜索7 TeV质子-质子碰撞得到的最轻Kaluza-Klein引力子质量的最新约束出发，我们证明了由于Gauss-Bonnet和弦环修正的存在，${\bf AdS_{5}}$体中的翘曲解与Randall-Sundrum方案是截然不同的.我们讨论了模型参数的约束条件，以适应目前的ATLAS数据。
2014-10-28 gr-qc hep-ph hep-th
CMB Constraints on the Stochastic Gravitational-Wave Background at Mpc scales
本文利用宇宙微波背景（CMB）数据对Mpc尺度的随机引力波（GW）进行了强约束。CMB对GW的约束通常被表征为张量与标量之比，具体地假设原始谱的幂律形式，并且从CMB的角谱获得。在这里，我们放松假设的幂律形式，并考虑到在何种程度上可以约束单色GW在较短的波长。以前，这样的约束已经在大于CMB测量的分辨率尺度的波长处导出，通常高于$100$ Mpc（频率低于$10^{-16}$ Hz）。然而，其波长比$100$ Mpc短得多的GW可以在所观察到的角尺度$\ell<1000$上在CMB各向异性上留下小但不可忽略的信号。在这里，使用CMB的温度，偏振，和透镜的数据集，我们得到了最好的约束，以日期在$10^{-16}-10^{-14}$ Hz的GWs前产生的时间去耦，这是严格的比那些来自天文测量和上限的额外辐射。在未来，随着大尺度上的精确$B$模式测量，$\ell<100$，Mpc尺度上对GWs的约束将进一步提高几个数量级。
2019-07-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Distinct signatures of spinning PBH domination and evaporation: doubly peaked gravitational waves, dark relics and CMB complementarity
本文扩展了旋转超低质量原初黑洞（PBH）的研究，探讨其蒸发产生的暗辐射与暗物质特征，发现诱导引力波背景与CMB测量存在互补性，未来实验可借此约束PBH参数空间并揭示早期宇宙膨胀历史。
2023-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Loop-Generated Bounds on Changes to the Graviton Dispersion Relation
我们确定的有效理论适用于膜世界场景中的无质量体场的传播，以表明占主导地位的低能量效应的不对称翘曲的散装是修改的色散关系的有效的4维模式。我们展示了引力子色散关系的这种变化如何通过它们对标准模型粒子传播的影响（通过循环）来限制。我们计算这些界限，并表明，他们提供，在某些情况下，最强的约束非标准的引力色散。当额外维度最少且额外维度普朗克质量最小时，以这种方式获得的边界是最强的。虽然最好的边界出现在扭曲的5维场景中，其中5维普朗克质量是O（TeV），但即使在4维中，引力子环也可以导致引力子速度的边界，这与其他约束相当。
2002-01-10 gr-qc hep-ph hep-th
