Nonlinear gravitational waves and their polarization
分析了两个交换子为类光的Killing场生成的非阿贝尔李代数的真空引力场不变量。结果表明,它们是服从两个非线性叠加律的非线性引力波。对这类波的能量和偏振态进行了精确的计算。
2002-05-27 gr-qc
A new measure for the comparison of signals without templates and the detection of gravitational polarization in the GW150914 event
我们提出了一种新的措施,在两个探测器的未知引力波信号的比较,而不复发的{ \it先验}模板。我们将这种测量应用到GW 150914事件的LIGO数据中,发现汉福德和利文斯顿天文台记录了两个不同的引力波偏振信号分量。
2020-03-05 gr-qc
Probing gravitational wave polarizations with signals from compact binary coalescences
在这份技术报告中,我们研究了使用地面探测器网络直接测量引力波偏振的可能性,这些信号来自紧凑的二元聚结。我们提出了一个简单的数据分析方法来部分实现这一点,假设存在一个强信号以及捕获的GR模板。
2017-10-10 gr-qc
Second post-Newtonian gravitational wave polarizations for compact binaries in elliptical orbits
计算了在椭圆轨道上运动的非自旋致密双星的引力辐射对“正”和“交叉”引力波偏振的第二后牛顿(2PN)贡献。计算从我们早期的2PN产生结果出发,关键地采用了Damour,Schäfer和Wex对椭圆轨道的2PN精确的广义拟开普勒参数化,给出了考虑偏心率和近星点进动影响的引力波偏振模尾项的2PN精确表达式。
2002-03-11 gr-qc
Gravitational waves in a molecular medium: dispersion, extra polarizations and quantitative estimates
我们分析了引力波在分子物质介质中的传播:我们的研究结果表明,色散只有预期,与出现的三个额外的极化,能够诱导纵向应力。我们也给出了定量估计的预测效果。
2019-06-05 gr-qc
Polarization modes for strong-field gravitational waves
强场引力平面波通常以罗森或布林克曼形式表示。这些形式通过坐标变换相关联,因此它们应该描述基本相同的物理,但是这两种形式处理偏振态的方式完全不同。两者都能很好地处理线性偏振,但在处理圆形、椭圆形和更一般的偏振态时,它们有质的区别。在这篇文章中,我们将描述一个通用的算法,用于构建任意偏振态的罗森形式。
2010-11-25 gr-qc
Polarization Modes of Gravitational Wave for Viable f(R) Models
本文利用Newman-Penrose方法研究了几种特殊$f(R)$模型的引力波偏振模。除了广义相对论的两个张量模外,我们还发现了引力波的两个额外标量模(纵模和横模)。我们的结论是,对于这些$f(R)$模型,引力波对应于平面零波的洛伦兹不变量E(2)分类下的$II_{6}$类。
2017-11-11 gr-qc
Polarization and speed of gravitational waves in hybrid metric-Palatini f(R)-gravity
研究了混合度量-Palatini f(R)-引力中自由度与偏振态数的对应问题。结果表明,标量横向呼吸和纵向模式是一个偏振态的混合。计算了引力波在f(R)-引力混合场中的传播速度。
2022-11-07 gr-qc
Observing gravitational wave polarizations with LISA-TAIJI network
从广义相对论出发,导出了引力波的两种偏振模式:正偏振和交叉偏振。然而,引力的替代理论可以产生多达六个偏振的引力波。寻找正负极化之外的极化是对广义相对论的一个重要检验。原则上,一个星载探测器,如LISA,可以测量引力波偏振从长期观测与其轨道运动。由于具有可比的灵敏度,LISA和TAIKI联合任务将改善对广义相对论以外理论的偏振预测的观测。本文采用一类参数化的后爱因斯坦波形来描述交替极化,并利用LISA-TAIKI网络对由广义相对论波形量化的6个参数化后爱因斯坦参数进行了检验。我们的研究结果表明,在最佳方案下,与LISA单一任务相比,LISA-TAIKI联合观测的交替偏振振幅测量值可以提高10倍以上。
2021-02-16 gr-qc
Observation of gravitational waves by light polarization
利用广义相对论中的微扰理论,我们分析了引力波对电磁波的影响。我们的分析是在一个完全协变的方式,而不调用任何坐标。对于给定的观测者,在几何光学近似下,我们计算了由于引力波引起的光的相位、振幅、频率和偏振特性--椭圆轴和椭圆率的扰动。对于引力波的观测,我们讨论了斯托克斯参数的测量,通过斯托克斯参数的测量,给出了天线方向图,以表明引力波信号的可探测性。
2021-01-31 gr-qc
Wave polarizations for a beam-like gravitational wave in quadratic curvature gravity
在二次曲率引力场中,我们解析地计算了由有限宽和有限长的零物质圆柱形光束产生的精确引力波的潮汐场和极化。我们认为这种波可以代表伽马射线暴(GRB)源产生的高能光子的引力波。
2003-11-20 gr-qc
The Exact Amplitudes of Six Polarization Modes for Gravitational Waves
本文从小度规扰动和Newman-Penrose标量两个方面建立了引力波精确六偏振模的形式。所得公式适用于任何度规相容的引力理论,其引力波沿零测地线或非零测地线传播。一旦重力理论,特别是它的线性化波动方程,被写出来,与激光干涉仪实验的观测数据的比较是直接的。
2018-10-22 gr-qc
Polarization of gravitational waves in general teleparallel theories of gravity
我们利用度量几何和对称的遥平行几何,确定了两类遥平行引力理论中可能的引力波极化。为了这个目的,我们应用纽曼-彭罗斯形式主义,并发现,根据参数的选择,$\mathrm{E}(2)$类的理论是$\mathrm{N}_2, \mathrm{N}_3, \mathrm{III}_5, \mathrm{II}_6$之一,对应于两个到六个极化,其中所有这些都包括两个张量极化已知的广义相对论。我们还发现除了广义相对论之外的其他理论也产生同样的极化。
2018-06-27 gr-qc
General polarization modes for the Rosen gravitational wave
强场引力平面波通常以罗森或布林克曼形式表示。虽然这两个度规ansatze通过坐标变换联系在一起,所以它们应该描述本质上相同的物理学,但令人困惑的是,它们似乎对偏振态的处理完全不同。这两个ansatze处理同样好+和X线偏振,但有一个质的区别,他们的方式处理圆形,椭圆形,更一般的偏振状态。在这篇文章中,我们将开发一个通用的形式主义处理任意偏振态的罗森形式的引力波度规,表示任意偏振的轨迹在一个适当定义的二维双曲平面。
2010-06-14 gr-qc
Astrometric Effects of Gravitational Wave Backgrounds with non-Einsteinian Polarizations
盖亚任务提供了一个新的机会,寻找低频引力波背景使用天体测量。本文综述了引力波的天体测量效应,特别是非爱因斯坦引力波偏振效应。随机引力波背景在天空中产生一个天体测量偏转的相关矢量场。一个方便的分解的相关矩阵的介绍,使其能够计算所有可能的引力波偏振和红移的相关性相比,从脉冲星定时文献的情况下,GR背景的横向无痕引力波,这也使我们能够确定一个天体测量模拟著名的海林斯-唐斯曲线。最后,还计算了红移和天体测量信号之间的互相关,这可能成为未来联合脉冲星定时和天体测量搜索任意极化引力波背景的基础。
2018-04-02 gr-qc
The influence of strong field vacuum polarization on gravitational-electromagnetic wave interaction
研究了在静态磁场中引力波与电磁波的相互作用。静态场的场强被允许超过Schwinger临界场,使得真空极化和磁化的量子电动力学(QED)效应是显著的。的相互作用方程推导和分析。事实证明,由于QED效应,从引力波到电磁波的能量转换可以显著改变。我们的结果的后果进行了讨论。
2010-05-28 gr-qc
Localization of GW190521 and reconstruction of the spin-2 gravitational-wave polarization modes
本文将L2D+PMR程序应用于GW190521事件进行天空定位和自旋-2引力波极化模式重建,结果与预期相符,提供了独立评估并完成了对该极化模式的第二次直接测量。
2025-03-31 gr-qc
Gravitational wave polarization from combined Earth-space detectors
本文研究了未来探测器对附加引力波偏振模式的灵敏度。我们首先看看即将到来的爱因斯坦望远镜和现有的或计划中的地球上的探测器在一个随机的引力波背景的情况下,它的组合。然后,我们研究了它与未来可能的对高频敏感的星载探测器(如DECIGO)的相关性。最后,我们将这些结果适用于单个GW源,并建立模式的灵敏度,以及在天空中的定位。
2018-07-25 gr-qc
Better early than never: A new test for superluminal gravitational wave polarizations
提出检验超光速非横向无迹引力波偏振的新技术,论证其物理动机与当前探测器可行性。
2025-01-30 gr-qc
Gravitational wave polarizations with different propagation speeds
提出一种与模型无关的方法,直接从度规微扰计算以不同速度传播的引力波偏振,扩展参数化后爱因斯坦形式体系,并讨论传播速度差异对广义相对论零流测试的影响。
2023-11-18 gr-qc
Series expansion of the overlap reduction function for scalar and vector polarizations for gravitational wave search with pulsar timing arrays
在我们以前的工作\cite{PTA2}中,我们计算了张量极化的重叠约化函数,而没有采用短波长近似,这是通过获得一个对所有引力波频率和脉冲星距离都有效的嵌套和的幂级数来完成的。在这项工作中,我们推广的幂级数展开方法的矢量和标量偏振。我们比较了我们的呼吸和矢量模式与以前的文献表达。我们提出的第一次解析表达式的重叠减少功能的纵向模式之间的脉冲星对的所有角度。
2021-11-24 gr-qc
Cosmological test of gravity with polarizations of stochastic gravitational waves around 0.1-1 Hz
在广义相对论中,引力波有两种偏振模式(张量模式),但在宇宙的早期阶段,它可能有额外的偏振(标量和矢量模式),在那里广义相对论可能不严格成立和/或高维引力的影响可能变得显着。本文讨论了如何探测随机引力波背景(GWB)中的外偏振模,并利用未来的天基探测器(如BBO和DECIGO)研究了各偏振模的可分性。我们特别考虑了两个合理的设置的航天器星座组成的两个和四个集群,并估计GWB的每一个偏振模式的敏感性。我们发现,每个偏振模式的单独检测是相当敏感的几何配置和集群之间的距离,集群应该,在一般情况下,由一个适当的距离分开。这严重降低了信号灵敏度,然而,在适当的条件下,天基检测器可以分别检测GWB的标量,矢量和张量模式与能量密度低至~10^-15。
2010-05-28 gr-qc
Detecting very-high-frequency relic gravitational waves by electromagnetic wave polarizations in a waveguide
在受引力波扰动的时空区域中,电磁波(EW)的极化矢量(PV)会发生旋转。基于这个想法,Cruise的团队已经建立了一个环形波导来检测GW。详细计算了不同方向、不同偏振态的波导对电子战偏振矢量的旋转,并分析了电子战沿环形波导经过n个周期后对偏振矢量的累积效应。我们重新检查的可行性和局限性,这种方法来检测周围的100 MHz的高频引力波,特别是遗迹引力波(RGW)。通过比较加速宇宙中RGW的光谱与当前波导探测器的灵敏度,发现RGW的幅度太低,无法被当前运行的波导探测器探测到。最后讨论了提高检测性能的可能途径。
2007-11-30 gr-qc
Polarization States and Effective Stress Energy Tensor of Gravitational Waves in Metric $f(R)$ Gravity
Department of Physics, University of Lucknow(勒克瑙大学物理系)
在线性化近似下研究度规 $f(R)$ 引力中引力波的极化特性与有效应力能量张量,发现额外标量自由度激发横向呼吸模和纵向模,并推导出能量传输的频变抑制效应。
2026-06-23 gr-qc
Data Analysis of Massive Gravitational Waves from Gamma Ray Bursts
本文研究了与伽马射线暴(GRB)源相关的f(R)引力理论中的引力波(GW)的大质量偏振模的可探测性。本文给出了激光干涉引力波天文台(LIGO)的光束模式函数,并对这种偏振进行了贝叶斯分析。结果表明,在LIGO的现有结构下,质量为10^-22 eV/c2的大质量偏振分量太弱,无法被探测到。
2017-06-23 gr-qc
Time evolution of the local gravitational parameters and gravitational wave polarizations in a relativistic MOND theory
最近提出的Skordis-Zakiovannik理论是第一个相对论MOND理论,它可以恢复标准$Λ$ CDM模型在匹配观测的宇宙微波背景的成功。本文旨在重新审视牛顿和MOND近似以及该理论的引力波分析。对于局部引力参数,通过放松文献中广泛采用的静态假设,我们证明了可以同时得到时变的有效牛顿引力\textit{constant} $G_\textrm{N}$和时变的特征MOND加速度标度$a_\textrm{MOND}$.特别地,我们成功地演示了如何再现在\textit{Magneticum}冷暗物质模拟中观察到的$a_\textrm{MOND}$的红移依赖性。对于引力波,我们证明了只有两个张量偏振,并再次确认其速度等于光速。
2023-03-15 gr-qc
Transport of the light polarization in the weak gravitational wave background
考虑了弱引力波对光偏振的影响。在偏振矢量的方向上的振荡被发现。
2018-02-07 gr-qc physics.optics
Scalar-tensor mixed polarization search of gravitational waves
在超越广义相对论的引力理论中,经常预测到引力波的额外标量自由度,并且可以用于引力的模型不可知检验。本文报道了通过分析双星黑洞合并事件GW 170814和双星中子星合并事件GW 170817的数据,直接寻找强引力区致密双星中引力波的标量-张量混合偏振模。因此,我们得到的标量模振幅张量模振幅比的约束:$\lesssim 0.20$为GW 170814和$\lesssim 0.068$为GW 170817,这是最严格的约束标量振幅在一个强的重力区合并前。
2021-12-08 gr-qc
Probing Dynamical Gravity with the Polarization of Continuous Gravitational Waves
对引力波的直接探测提供了测量引力的基本方面的机会,这些方面以前从未被直接探测过,包括引力波的偏振。在搜索的背景下,从已知的连续波,我们提出了新的方法来检测信号的任何偏振内容,测量模式的存在和放置的上限的非张量分量的振幅。这将使我们能够获得新的模型无关的,动力学约束偏离广义相对论。我们使用来自三个先进时代探测器的模拟数据在多个潜在源上测试这个框架。我们发现,对于特征菌株$h\gtrsim 3\times10^{-27} \sqrt{1~{\rm yr}/T}$,任何偏振信号在观察时间$T$内都将变得可检测和可区分。我们还发现,我们的能力,以检测非张量组件仅取决于在这些模式中存在的功率,无论张量应变的强度。
2017-08-16 gr-qc
Reference Frames and Gravitational-Wave Polarizations: Symmetry Classification and Preferred-Frame Phenomenology
Chongqing University(重庆大学)
推导所有六种引力波偏振在纵向和横向洛伦兹变换下的变换规律,提出基于对称性的分类,并揭示优选框架效应导致的双折射和偏振混合。
2026-07-02 gr-qc
Strong Equivalence Principle and Gravitational Wave Polarizations in Horndeski Theory
研究了沿加速轨道运动的相邻两个质点之间的相对加速度,推广了测地线偏差方程。通过考察两个自引力粒子之间的相对加速度,研究了Horndeski理论中引力波的极化内容.结果表明,无论标量场是否有质量,都存在纵向极化。用干涉仪检测增强的纵向偏振仍然是非常困难的,因为干涉仪所使用的反射镜的强等效原理的违反是非常小的。然而,由于中子星具有大的自能,脉冲星定时阵列有望相对容易地检测到违规的影响。用这种方法检验强等效原理违背的优点是不要求双星系统中必须有中子星。
2019-03-07 gr-qc
Probing for massive stochastic gravitational-wave background with a detector network
在四维引力的广义度规理论中,除了广义相对论中的两个张量模式外,还允许引力波有六种偏振:两种标量模式和两种矢量模式。这种额外的偏振模式出现是由于修正引力理论中的额外自由度。引力子的质量在每个极化中可能不同,这也是引力修正的另一个特征。因此,测试额外的偏振模式和引力子质量的存在可以是一个独立于模型的引力理论测试。在这里,我们扩展了以前的相关分析框架的引力波背景的大规模的情况下,并表明,地面探测器网络可以探测质量约10^{-14} eV的大规模随机引力波。我们还表明,三个以上的探测器可以干净地分离探测器输出中的偏振模式的混合物,并确定引力子质量。
2013-09-20 gr-qc
Polarization states of gravitational waves detected by LIGO-Virgo antennas
先进LIGO科学合作组织首次探测到的引力波事件为引力相互作用的基础物理研究开辟了新的可能性。这项工作进行了分析的可能的偏振态的引力波(GW)辐射的最有前途的类型的源被检测到的现代干涉天线:合并紧凑的双星和坍缩的超新星。几种理论方法,目前以及未来的引力波信号的解释进行了讨论,连同一个策略,通过多信使天文学搜索相应的瞬态。本论文的目的之一是发展一种新的方法,GW源定位的情况下,由两个干涉天线检测的入射GW的极化状态。另外,详细阐述了另一种方法,其集中于识别借助于具有三个或更多个天线的网络在操作中检测到的GW的不同极化状态的可能性。这两种方法已被应用到LIGO事件GW 150914,GW 151226和LVT 151012,连同匹配的结果与目前已知的电磁随访这些GW事件。本研究的结论是,有机会通过对探测到的引力波偏振态的分析来验证引力标量-张量理论的不同预言。总而言之,这项工作提供了一个新的测试的理论假设的性质,以及有关的过程中的相对论性紧凑的物体的各种类型。
2017-06-28 gr-qc
Constraining the Extra Polarization Modes of Gravitational Waves with Double White Dwarfs
引力波(GW)的探测为强场区检验引力理论打开了一扇新的窗口。在广义相对论(GR)中,GW只能拥有两种张量偏振模式,称为$+$和$\times$模式。然而,在一些修改的引力理论中,可以存在矢量模式和标量模式,我们可以通过探测这些额外的极化模式来检验引力理论。作为星载GW探测器,天琴将于21世纪30年代发射,预计将观测到大量GW信号,包括来自银河系近万颗双白矮星(DWD)的信号。这为测试额外偏振模式的存在提供了极好的机会。本文分析了DWD探测额外偏振模式的能力。对于额外模,我们同时考虑了前导阶偶极辐射和次前导四极辐射。我们发现,天琴的能力对资源定位有很强的依赖性。我们还分析了所有的验证二进制与确定的位置和频率,并发现ZTF J1539可以给额外的偏振模式的最佳约束。我们还考虑了天琴双星的情况,以及与LISA的联合观测。
2023-02-17 gr-qc
Gauge-invariant formulation for the gravitational wave equations
本文提出引力波方程的规范不变表述,并据此推导广义相对论、杨氏理论及一般度规理论中的弱平面波解,重现了各理论的偏振模式与螺旋度结果。
2024-05-30 gr-qc
Probing circular polarization in stochastic gravitational wave background with pulsar timing arrays
我们利用脉冲星定时阵列研究了在随机引力波背景中圆偏振的可探测性,这些背景来自于不同的源,如早期宇宙中的超大质量黑洞双星、宇宙弦和暴胀。计算了圆偏振随机引力波背景的广义重叠约化函数。我们发现在各向同性的背景下,圆偏振不能被检测到。然而,在各向异性的引力波背景下,有机会观察到圆偏振。我们还展示了如何从非极化的引力波中分离极化的引力波。
2015-12-30 astro-ph.HE gr-qc
Unveiling the existence of nontensorial gravitational-wave polarizations from individual supermassive black hole binaries with pulsar timing arrays
本文提出利用零流方法,在脉冲星计时阵列探测单个超大质量黑洞双星连续引力波的场景下,估计识别非张量引力波极化的能力,并给出可探测的振幅阈值及贝叶斯参数估计框架。
2024-09-22 gr-qc
The rotation of polarization by gravitational waves
关于偏振电磁辐射通过引力波时偏振面的引力法拉第旋转,文献中有相互矛盾的说法。这个问题是重新考虑使用一个简单的形式主义描述的偏振平面的旋转在引力场,在几何光学近似。结果表明,在引力波振幅的第一顺序,旋转角是一个边界效应,消失的本地化(天体物理产生的)引力波和非零,但可以忽略不计,宇宙学引力波。
2007-09-04 astro-ph gr-qc
Detection of gravitational wave mixed polarization with single space-based detectors
广义相对论只预言了引力波的两种张量偏振模式,而在广义度规引力理论中最多允许六种可能的偏振模式。偏振模的数目由特定的修正引力理论决定。因此,偏振模式的确定可以用来检验引力理论。我们介绍了一个具体的数据分析管道,以空间为基础的探测器,如LISA探测引力波的偏振模式。这种方法可用于任何已知天空位置和频率的紧凑双星系统发射的单色引力波,以检测张量和额外偏振模式的混合。我们使用源J0806.3+1527与一年的模拟数据作为一个例子,以表明这种方法是能够探测纯偏振和混合偏振,而不知道确切的偏振模式。我们还发现,探测额外极化的能力取决于引力波源的位置和非张量分量的振幅。
2022-05-28 astro-ph.IM gr-qc
Gravitational wave polarization modes and stability analysis in Weyl geometry gravity
Lanzhou University(兰州大学)
研究韦伊尔几何引力中引力波极化模式及稳定性,发现张量部分包含两种标准模式,标量部分存在呼吸和纵向混合模式,且受韦伊尔规范场影响产生超光速传播和振幅衰减,标量部分存在Ostrogradsky鬼不稳定性。
2026-10-30 gr-qc
Comment on "Probing gravitational wave polarizations with signals from compact binary coalescences"
在最近的一篇论文“Probing引力波polarizations with signals from compact binary coalescences”(arXiv:1710.03794 [gr-qc])中,作者认为LIGO-Virgo网络对引力波的单次探测能够区分引力波的纯张量和纯矢量偏振。本文指出了作者分析中的一个错误,并指出只有在引力波沿干涉仪对张量或矢量偏振的零响应方向传播时,这种微分才是可能的。然而,LIGO-Virgo网络可以通过收集统计数据来区分纯张量和纯矢量偏振,正如我们在Phys. Scr中所展示的那样。92,125001(2017)。
2017-12-19 astro-ph.HE gr-qc
Polarization modes of gravitational waves in general Einstein-vector theory
本文研究一般爱因斯坦-矢量理论中常背景矢量场下引力波的极化模式,发现模式种类取决于参数空间,并结合GW170817等观测约束了允许的模式。
2025-01-03 gr-qc
A longitudinal component in massive gravitational waves arising from a bimetric theory of gravity
本文简要回顾了de Paula,Miranda和Marinho关于由双度规引力理论产生的大质量引力波的工作,指出质量的存在在波的特定偏振中产生一个纵向分量。这种极化对测试质量的影响是使用测地线偏差进行的。本文最后还讨论了这种特殊偏振的可探测性,表明如果现在或将来的探测器能达到很高的灵敏度,它的角度依赖性原则上可以把这种偏振与广义相对论的两种偏振区分开来。
2008-11-06 gr-qc
Probing non-tensorial polarizations of stochastic gravitational-wave backgrounds with ground-based laser interferometers
在四维引力的广义度规理论中,除了广义相对论中的两个张量模式外,还允许引力波有六种偏振:两种标量模式和两种矢量模式。这种额外的偏振模式出现是由于在修正的引力理论或额外维度的理论中有额外的自由度。因此,观测到的引力波可以用来约束引力的扩展模型。在本文中,我们调查的附加偏振模式的引力波,特别是专注于一个随机的引力波的背景下,在地球上的激光干涉探测器的可探测性。我们发现多个探测器可以分离探测器输出中的偏振模式的混合,并且它们对随机引力波背景的每个偏振模式具有几乎相同的灵敏度。
2009-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Alternative LISA-TAIJI networks: polarization separation of the stochastic gravitational wave background
Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究院);Department of Physics, School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院);Department of Physics, Faculty of Arts and Sciences, Beijing Normal University(北京师范大学艺术与科学学院物理系)
本研究探讨LISA-TAIJIp与LISA-TAIJIm两种网络探测、区分各向同性SGWB偏振分量的能力,发现LISA-TAIJIm配置偏振简并性更弱,大角度网络更利于SGWB偏振测量。
2026-08-11 gr-qc
Prospects for gravitational-wave polarization test from compact binary mergers with future ground-based detectors
在广义引力度规理论中,引力波存在六种可能的偏振模式,而在广义相对论中,只允许存在两种张量偏振模式。偏振模的性质和数目取决于引力理论。探测器的数目需要与引力波的偏振模数目相等,才能基本实现偏振分离。然而,由于来自紧凑双星的长GW信号和地球的旋转,在较低频率下具有很大灵敏度的单个探测器可以有效地被视为包括沿着其轨迹的一组探测器的虚拟探测器网络。因此,时变天线方向图函数可以帮助测试引力波的极化。我们研究了地球自转对偏振测试的影响,并表明了用地基引力探测器(如爱因斯坦望远镜和宇宙探测器)从未来的观测中测试非张量偏振模式的可能性。
2019-04-22 astro-ph.CO gr-qc
On the polarization of nonlinear gravitational waves
本文在二级近似下导出了平面线性引力波的两个偏振模之间的关系。由于这两种偏振不是独立的,因此由于爱因斯坦场方程的非线性,初始单色引力波失去了其周期性。因此,真实的引力波可能不同于引力波探测器中假设的线性化场方程的解。
2011-09-30 gr-qc math-ph math.MP
Gravitational Waves in Scalar-Tensor-Vector Gravity Theory
本文研究了标量-张量-矢量引力理论中引力波的性质。通过分析测试粒子的相对运动,研究了引力波的偏振。结果表明,理论中物质与矢量场的相互作用导致了两个附加的横向偏振模。利用极化分量,用摄动方程法计算了应力-能量赝张量。此外,利用适用于自引力不可忽略系统的Landau-Lifshitz形式,导出了修正引力的松弛场方程。
2019-12-18 gr-qc
Constraint on gravitational-wave polarizations for space-based detectors with time-delay interferometry
本文研究空间引力波探测器在第二代时间延迟干涉下对额外偏振模式的约束能力,发现TDI虽会降低张量模式约束,但能增强对矢量及标量模式的可探测性,且矢量模式约束优于标量模式。
2025-07-20 gr-qc
Measuring the polarization content of gravitational waves with strongly lensed binary black hole mergers
其他引力理论预测引力波最多有六种不同的偏振模式。引力波的强引力透镜效应使我们能够通过有效地增加来自同一天体物理源的观测次数来探测这些信号的偏振内容。由于多个观察到的透镜化图像与地球的旋转相结合而导致的透镜化时间延迟允许相对于源位置来定义有效的非共置干涉仪,并且因此利用更多的观察来探测替代偏振振幅。为了测量这些振幅,我们联合适合的图像观测到一个单一的引力波信号模型,考虑到图像放大率,时间延迟,和偏振模式振幅。我们表明,对于某些系统,我们可以进行测量的相对模式振幅透镜事件与两个可检测的图像。
2022-11-02 astro-ph.HE gr-qc
Spherical harmonic modes of 5.5 post-Newtonian gravitational wave polarizations and associated factorized resummed waveforms for a particle in circular orbit around a Schwarzschild black hol
最近在数值相对论方面的突破使人们能够检验后牛顿膨胀在螺旋后期阶段的有效性。对于后牛顿(PN)展开和数值模拟之间的比较,自旋加权球谐函数的波形比用于引力波数据分析的正极化和交叉极化更有用。与传统的泰勒展开后牛顿波形相比,因子化后的波形与数值结果有更好的一致性。本文重新讨论了质量为$\m$的实验粒子在围绕质量为$M$的Schwarzschild黑洞的半径为$r_0$的圆轨道上的引力波的后牛顿展开,并导出了与引力波偏振相关的球谐分量,直到超过牛顿的$v^{11}$阶.使用更准确的$h_{\ell m}$的计算在这项工作中,我们提供了更完整的一套相关的$ρ_{\ell m}$的和$δ_{\ell m}$的,形成重要的砖在波形的因式重构与潜在的应用建设进一步改进的波形原型紧凑的二进制源在未来。我们还提供了现成的表达式的5.5PN引力波偏振$h_+$和$h_\times$在测试粒子的限制引力波数据分析应用。此外,我们提供了封闭的分析表达式为2.5PN $h_{\ell m}$,2PN $ρ_{\ell m}$和3PN $δ_{\ell m}$,一般多极订单$\ell$和$m$的测试粒子的限制。最后,我们还研究了目前的分析紧凑的二进制源的激光干涉空间天线的影响。
2010-09-01 gr-qc
Gravitational Wave Polarization Modes in $f(R)$ Theories
在文献中已经进行了许多研究,以评估在修改的理论,特别是在$f(R)$理论的引力波偏振模式的数量。在后者中,除了广义相对论中常见的两个横向无痕张量模外,还有两个额外的标量模:一个有质量的纵向模和一个无质量的横向模(所谓的呼吸模)。这最后一种模式在文献中经常被忽略,因为假设洛伦兹规范的应用意味着无痕横波解。然而,我们表明,这是在一般情况下是不可能的,特别是,无痕条件不能强加的事实,我们不再有一个闵可夫斯基背景度量。我们的研究结果是一致的,发现使用纽曼彭罗斯形式主义的结果,从而澄清了迄今为止在文献中发现的不一致。
2016-06-22 gr-qc
Gravitational Wave Induced Large-scale Polarization of \\Cosmic Microwave Background Radiation
讨论了引力波对宇宙微波背景辐射各向异性和极化的贡献。结果表明,对于标准复合宇宙,CMBR的大尺度极化小于1%.物质再电离效应将使CMBR的极化增强到10%的水平.我们计算了两种极端情况下的CMBR偏振(不完全排除),发现进一步提高的比例是可能的。我们认为,在大角尺度上测量CMBR的极化可以探测早期宇宙的电离历史,对重子密度和引力波谱指数设置约束。
1994-06-30 astro-ph gr-qc
Canonical quantization of cylindrical gravitational waves with two polarizations
本文给出了描述双极化柱对称引力波的本质非线性中超空间模型的正则量子化。构造了一个Fock空间类型表示。它是基于一套完整的量子可观测量。物理期望值可以在真空的任意激发下计算。我们的方法提供了共线极化爱因斯坦-罗森引力波量子化的非线性推广。
1997-05-06 gr-qc hep-th