Constraining Relativistic Generalizations of Modified Newtonian Dynamics with Gravitational Waves
在广义相对论的弱场极限下,引力波服从线性方程,以光速传播。广义相对论的这些性质得到了超高能宇宙射线的观测以及LIGO最近对引力波的探测的支持。我们认为,现有的两个相对论广义的修正牛顿动力学,即广义爱因斯坦-以太理论和BIMOND,显示致命的不一致,这些意见。
2017-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining $f(T,\mathcal{T})$ Gravity with Gravitational Baryogenesis
本文利用引力重子生成机制约束基于挠率的广义修正引力理论 $f(T,\mathcal{T})$ 引力,考察不同拉格朗日形式对重子生成的影响,并利用重子-熵比观测值约束额外自由度。
2023-05-16 gr-qc hep-th
The prospects of gravitational waves on constraining the anisotropy of the Universe
对GW 150914的观测表明了对引力波事件光度距离的新的独立测量。本文利用引力波事件来约束宇宙的各向异性。我们模拟了爱因斯坦望远镜可能观测到的数百个中子星合并事件。对引力波数据的产生过程进行了全面的模拟。我们发现,爱因斯坦望远镜观测到的红移为$(0,1)$的200个中子星合并,可以用与Union 2.1超新星相当的精度来约束各向异性。这一结果表明,引力波可以成为研究宇宙学各向异性的有力工具。
2019-04-06 gr-qc
Constraining the anomalous coupling of gravitational waves with double pulsar
我们重新审视的轨道周期的衰变发生在二进制系统中,由于发射的引力波在修改后的重力模型的上下文中的耦合$G_{gw}$之间的物质和壳层引力子被允许不同于牛顿常数$G_N$。使用最精确的轨道参数的双星,双脉冲星,我们限制的比率$G_{gw}/G_N$的水平$10^{-4}$,提高了两个数量级,目前的约束。
2022-11-19 gr-qc
Constraining the Gravitational Wave Speed in the Early Universe via Gravitational Cherenkov Radiation
本文研究早期宇宙修正引力中原初等离子体通过引力切伦科夫辐射产生遗迹引力波背景的机制,并结合大爆炸核合成约束推导出对早期引力波速度的限制。
2025-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining nuclear equations of state using gravitational waves from hypermassive neutron stars
最新的广义相对论模拟结果表明,当中子星的总质量小于一个临界值时,在中子星合并后将形成一颗椭球形的超大质量中子星。来自这种超大质量中子星的准周期引力波的有效振幅为$\sim 6$ --距离为50 Mpc的$7 \times 10^{-21}$,虽然频率很高$\sim 3$ kHz,但它可能足够大,可以被先进的激光干涉引力波探测器探测到。我们指出,这种信号的检测可能会导致约束的EOS的中子星。
2005-04-19 astro-ph gr-qc
Constraining Energy-Momentum-Squared Gravity by binary pulsar observations
本文介绍了能量-动量平方引力(EMSG)的后闵可夫斯基近似。这种近似被用来研究EMSG背景下的引力能流。作为结果的应用,我们研究了EMSG对双星轨道周期一阶导数的影响。利用这一后开普勒参数,对六颗已知双星的EMSG理论自由参数$f_0'$进行了估计.以观测结果最精确的二进制数为例,结果表明,$-6\times 10^{-37}\text{m}\,\text{s}^2\text{kg}^{-1}<f_0'<+10^{-36}\text{m}\,\text{s}^2\text{kg}^{-1}$。这个界限与前人的研究是一致的。
2022-02-11 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
Constraining Lorentz-violating, Modified Dispersion Relations with Gravitational Waves
修正的引力理论一般预测违反洛伦兹不变性,这可能导致修改色散关系的引力波的传播模式。我们构造了一个参数化的色散关系,可以重现一系列已知的洛伦兹破坏预测,并研究它们对引力波传播的影响。修改后的色散关系迫使不同波长的引力波训练以略微不同的速度传播,从而导致在引力波探测器上观察到的修改后的相位演化。我们将展示如何将这种修正映射到可观察的波形和参数化的后爱因斯坦框架,提出了一系列偏离广义相对论的模型。如果引力波被探测到,那么这种修正的证据的缺乏就可以用来限制洛伦兹破坏。我们得到的约束是最严格的色散关系,规模与引力子的动量的小功率和恶化为陡峭的缩放。
2014-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the parameters of binary systems through time-dependent light deflection
一个理论推导出有关的配置的核心活动星系,特别是候选人假定超大质量黑洞双星(SMBHB),这些星系的图像随时间变化。三个偏转量,导致从磁项,质量四极项,和自旋偶极项的核心,检查。由此产生的观测技术应用于星系3C66B。这种技术被发现在理想化的情况下超过了Jenet等人提出的技术。在精确度约束SMBHB候选者的质量,但超过了Jenet的技术在目前理解的可能条件下的准确度和精度。在有利的情况下,该技术还可以产生可通过目前可用的天文干涉测量法(如甚长基线干涉测量法(VLBI))测量的结果。
2007-10-09 gr-qc
Observationally constraining gravitational wave emission from short gamma-ray burst remnants
对短伽马射线暴的观测表明,在瞬发之后,持续不断的能量注入,最有可能的候选者是一颗快速旋转、高度磁化的中子星的诞生。我们利用X射线观测的爆发残留物约束新生中子星的属性,包括其磁场诱导的椭圆率和各种振荡模式的饱和振幅。此外,我们通过只看X射线光变曲线来推导出这些物体的引力波发射的严格上限,表明在不久的将来使用地面引力波干涉仪(如Advanced LIGO)不太可能检测到爆发残余物。
2016-02-22 astro-ph.HE gr-qc
Constraining runaway dilaton models using joint gravitational-wave and electromagnetic observations
随着引力波天文学的出现,现在已经有可能限制那些用来解释暗能量的修正引力理论。在一类引力子模型中,由于摩擦项的存在,从电磁波和引力波观测中推断出的宇宙源的距离会有所不同。在这样的理论中,牛顿常数与精细结构常数的比率随时间变化。在本文中,我们将探讨在何种程度上可以测试这样的模型。如果电磁望远镜和引力波探测器可以识别出同位源(例如超新星和双中子星合并),但不一定是多重源,那么人们就可以探测光和引力辐射在宇宙学距离上是否服从相同的传播定律。这有助于限制牛顿常数相对于精细结构常数的变化。下一代引力波探测器,如宇宙探索者和爱因斯坦望远镜,与维拉鲁宾天文台和费米空间天文台等伽马射线天文台协同工作,将能够探测到或将这种变化限制在百分之几的水平。我们将这种方法应用于GW170817,并通过LIGO和Virgo探测器以及观测到的Kilonova推断距离。
2022-04-18 gr-qc
String length constraining from the stochastic gravitational waves background
我们研究弦气体宇宙学中的随机引力波。利用Lambert W函数,我们得到了随机引力波在张量-标量关系下的精确能量密度谱。发现了新的谱特征:第一,在宇宙微波背景中,当前的B模极化可以排除非Hagedorn相位。第二,从Hagedorn相位与对数项的确切频谱示出在可测量的频率范围内是唯一的。第三,也是最重要的,我们发现弦的长度可以被限制在普朗克尺度的7个$\sim$阶以下。
2021-10-18 astro-ph.CO gr-qc
On constraining the speed of gravitational waves following GW150914
我们指出,在汉福德和利文斯顿LIGO站点从引力波事件GW 150914的信号的检测之间观察到的时间延迟放置在引力波,$c_{gw}\lesssim 1.7$在光速的单位的传播速度的上限。结合从宇宙射线的引力切伦科夫损失的情况下,排除了大部分的亚光速的下限,这给出了一个模型无关的双边约束$1\lesssim c_{gw}\lesssim 1.7$。我们将这一结果与来自脉冲星计时和宇宙学的模型特定约束进行了比较。
2016-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Constraining modified gravity from tidal phenomena in binary stars
在超越霍恩代斯基的引力理论中,范施泰因屏蔽机制在恒星物体内部可能只部分有效。这导致了恒星内部压力平衡方程的修改,在各向同性系统中通常由单个参数($Υ$)表征。我们将展示如何约束这种理论的修改重力,利用潮汐效应。我们研究这样的影响,在激变变星双星和数值上获得的捐助者恒星的临界质量的限制,低于它,他们潮汐中断,通过建模超越Horndeski理论。这是对比与捐助者的群众,使用现有的观测数据,通过蒙特卡罗误差级数法获得的值。两者的最佳拟合方案在我们考虑的理论中产生了一个参数约束,在所使用的近似值内。这里,我们获得允许范围$ 0 \le Υ\le 0.47 $。
2020-06-02 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Constraining Post_Newtonian Parameters With Gravitational Waves
我们用后牛顿参数重新表达了引力波的结果。利用这些表达式和一些简化的假设,我们计算出,在一个有利的情况下,即一个10个太阳质量的黑洞螺旋进入一个10^6个太阳质量的黑洞,LISA观测将能够将后后牛顿参数的单一组合限制在10%的水平上,甚至更好,比太阳系证据已经限制的参数高出一个数量级。即使信噪比水平低到只能通过匹配滤波找到信号,并且因此只能检测到半个周期或更高阶的交替信号解释之间的偏差,这种显著的约束也是可能的。
2001-03-08 gr-qc
Constraining the Cosmological Evolution of Post-Newtonian Parameters with Gravitational Wave Signals from Compact Binary Inspirals
本文利用致密双星旋近引力波的高精度观测,提出理论无关方法约束引力耦合参数的宇宙学时间演化,为修正引力研究提供新途径。
2025-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraining gravitational wave amplitude birefringence with GWTC-3
引力波的传播可以揭示时空结构的基本特征。例如,引力波偏振传播的差异将是引力领域宇称违反的确凿证据,正如陈-西蒙斯引力等双折射理论所预期的那样。在这里,我们寻找证据的振幅双折射的第三个目录中的检测由激光干涉仪引力波天文台和处女座通过使用双折射模板的启发动态陈-西蒙斯重力。从$71$双星黑洞信号,我们获得了最精确的约束引力波振幅双折射尚未,测量$κ= -0.019^{+0.038}_{-0.029} \, \mathrm{Gpc}^{-1}$在$100 \, \mathrm{Hz}$与$90\%$的可信度,相当于一个宇称违反能量尺度的$M_{\rm PV} \gtrsim 6.8 \times 10^{-21}\, {\rm GeV}$的双折射衰减。
2023-10-30 astro-ph.HE gr-qc
Constraining self-interactions of a massive scalar field using scalar gravitational waves from stellar core collapse
本研究通过数值模拟恒星核坍缩产生的引力波,发现三次与四次自相互作用导致系统性谱差异,且该差异不依赖标量场质量与共形因子,从而可用未来探测器约束自相互作用类型。
2023-08-29 astro-ph.HE gr-qc
Constraining modified theories of gravity with gravitational wave stochastic background
引力波的直接发现终于为我们的宇宙打开了一扇新的观测窗口,这表明合并的双黑洞的数量比之前预期的要大。这些源产生了一个无法分辨的引力波背景,可能被地面干涉仪观测到。在本文中,我们调查如何修改后的重力理论,使用ppE形式主义建模,影响预期的信号,并分析所产生的随机背景的可探测性由当前和未来的地基干涉仪。我们发现AdLIGO将能够设置修改后的理论的约束,表明它们可能会显着提高目前的界限从天体物理观测的二进制brachiars。
2016-08-29 astro-ph.HE gr-qc
Constraining gravity with hadron physics: neutron stars, modified gravity and gravitational waves
aLIGO科学和VIRGO合作发现的引力波为更好地测试和理解核强子和引力的强相互作用提供了机会。假设广义相对论成立,我们可以将强子物理学约束在中子星上。但是,关于强子物质的状态方程和输运性质的精确知识也可以用来约束引力理论本身。我回顾了几个这样的机会的背景下修改f(R)引力,中子星的最大质量,和进展的中子物质的状态方程的手征有效场论的QCD。
2016-11-30 gr-qc nucl-th
Methodology for constraining ultralight vector bosons with gravitational wave searches targeting merger remnant black holes
本文提出一种统计稳健框架,在并合遗迹黑洞引力波搜寻未发现超轻矢量玻色子信号时约束其存在,并评估动力学混合与隐希格斯机制对约束能力的影响,表明下一代探测器可探测尚缺约束的参数空间。
2025-03-10 gr-qc hep-ph
Constraining the lensing of binary neutron stars from their stochastic background
从双星中子星(BNS)合并产生的引力波(GW)瞬变,原则上可以受到引力透镜的影响,从而增加振幅和信噪比。我们估计LIGO和Virgo可分辨的透镜BNS事件的速率,并发现它受到当前未检测到的随机GW背景的约束。密切关注的形式主义,我们开发的(10.1103/PhysRevLett.125.141102)的背景下,二元黑洞透镜,我们表明,在目前的灵敏度的分数BNS合并与透镜放大率$μ> 1.02$小于$\sim 7\times 10^{-8}$,因此,这样的事件不应该在不久的将来预期。我们还对未来的敏感性进行预测。
2020-12-23 astro-ph.HE gr-qc
Constraining burdened PBHs with gravitational waves
本文研究记忆负担对轻质量原初黑洞霍金蒸发引力波谱的影响,利用Planck及未来CMB实验的ΔN_eff测量,对旋转和非旋转原初黑洞的反作用参数给出严格约束。
2024-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
From Cavendish to PLANCK: Constraining Newton's Gravitational Constant with CMB Temperature and Polarization Anisotropy
利用WMAP、BOOMERANG、CBI和ACBAR实验的最新CMB数据和来自大爆炸核合成的独立约束,给出了牛顿引力常量宇宙变化的新约束.我们发现,目前的CMB数据提供的限制在10%的水平,可以提高到3%,包括BBN数据。我们表明,未来的数据预计从普朗克卫星可以约束G在1.5%的水平,而最终的,宇宙方差有限,CMB实验可以达到约0.4%的精度,与目前的实验室测量竞争。
2009-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Dirty Black Holes and pseudo-complex General Relativity with the Gravitational Waves Transient Catalog 3.0
本研究利用引力波瞬变星表3.0数据,分析致密并合引力波信号,更新赝复广义相对论与脏黑洞模型对广义相对论参数化偏离的约束,排除了1PN及首次排除1.5PN的无视界偏离,拓展了参数空间探索范围。
2025-09-04 gr-qc
Constraining gravitational-wave polarizations with Taiji
天基引力波探测器由三个航天器组成的三角形组成,这使得有可能探测由于探测器在空间运动而产生的引力波偏振模式。在本文中,我们探讨了太极的能力,以检测偏振模式的参数化后爱因斯坦框架。假设质量为$M=4\times10^5\,M_{\odot}$,红移为$z=1$的大质量黑洞双星,我们发现Taiji能测量偶极和四极辐射($Δα_D/α_D$和$Δα_Q/α_Q$),测量精度可达$\sim 0.04\%$,测量基准值为$α_D=0.001$,标量横模和纵模($Δα_B$和$Δα_L$)可达$\sim 0.01$,矢量模($Δα_V$)可达$\sim 0.0005$ .
2020-12-23 astro-ph.HE gr-qc
Constraining Hořava-Lifshitz gravity by weak and strong gravitational lensing
本文讨论了在Hoenava-Lifshitz引力框架下出现的Kehagias-Sfetsos时空中的引力透镜。在弱透镜,我们表明,有三个制度,根据值的$\bar λ=1/ωd^{2}$,其中$ω$是Hoelava-Lifshitz参数和$d$特征的透镜几何。当$\bar λ$接近零时,光偏转通常产生两个图像,如史瓦西透镜。对于非常大的$\bar λ$,时空接近平坦,因此只有一个未偏转的图像。在$\bar λ$的中间范围内,由于最大偏转角$δ_{max}$的存在,仅产生上聚焦像,这是史瓦西弱透镜中不存在的特征。我们还讨论了爱因斯坦环的位置,并确定了与当今的透镜观测兼容的Hoenava-Lifshitz参数的范围。最后,我们分析了在强透镜制度的前两个相对论爱因斯坦环,并确定即将进行的实验的参数范围的约束。
2011-10-13 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Constraining gravity theories with the gravitational stability mass
引力束缚结构的尺寸测量是引力理论的一个重要检验。对于给定的半径,不同的理论实际上可以预测不同的引力稳定质量(GSM),以确保在暗能量存在时结构的稳定性。我们计算了不同标量张量理论(包括$f(R)$和广义Brans-Dicke)的引力束缚结构的GSM作为半径的函数,并将理论预测与观测数据进行了比较。由于GSM只给出了一个下限,最严格的限制来自于质量低于广义相对论预期质量的几个物体。对不同观测资料的分析表明,修正引力理论(MGT)与观测资料是相容的,在某些情况下比广义相对论(GR)更好,但后者与观测资料的张力不强。目前可用的数据并没有提供一个确凿的证据,需要修改的GR,最大的偏差顺序$2.6 \,σ$的星系团NGC 5353/4。未来来自星系调查的数据,如欧几里得任务,对于获得更强的约束可能很重要。
2020-06-16 gr-qc
Constraining the gravitational action with CMB tensor anisotropies
本文在PPF CAMB框架下对一类f(R)引力理论的张量各向异性在宇宙微波背景上的印记进行了全面的分析。我们推导出的方程,无论是宇宙学背景和引力波扰动,需要获得标准的温度和偏振功率谱,注意包括所有的影响,从f(R)的背景和扰动方程的修改。对于R ^n引力,我们证明了当n不等于2时,辐射占优时代的初始条件与广义相对论中的初始条件相同。我们还发现,通过做模拟,其中涉及修改的背景演变,同时保持微扰方程固定或固定的背景是Lambda-CDM模型和修改的微扰方程,主要贡献偏离广义相对论的温度和偏振光谱可以归因于修改的背景。这表明在f(R)引力的微扰研究中使用正确的背景是重要的。最后观察到B模式功率谱的增强,这可能允许较低的暴胀能量尺度。
2014-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining the gravitational wave energy density of the Universe using Earth's ring
寻找引力波是当今科学界的主要努力之一。引力波可以通过激发弹性体的振动与物质相互作用。地球本身是一个巨大的弹性体,当引力波通过时,它就会发出所谓的简正波振荡。因此,振动振幅的精确测量可以用来寻找难以捉摸的引力波信号。几十年来,人们用重力仪和低频地震仪对高震级地震后可以观察到的地球自由振荡进行了广泛的研究,从而对地球结构产生了宝贵的见解。利用我们对地球正常模式的详细了解,首次采用数值模型来精确计算地球的引力波响应,从而将迄今为止有助于提高我们对地球的理解的传感器网络转变为探索我们宇宙的天体物理观测站。在本文中,我们使用来自全球重力仪网络的10年数据,将引力波的能量密度限制在0.035 - 0.15范围内,该范围由频率在0.3 mHz至5 mHz之间的宇宙临界能量密度标准化。地球动力学项目持续监测地球的振荡。这项工作是系统研究重力仪网络对引力波敏感性的第一步。重力仪技术的进一步发展可以提高这些网络的灵敏度,并可能导致重力波探测。
2014-06-04 gr-qc
Gravitational-wave detectors as particle-physics laboratories: Constraining scalar interactions with a coherent inspiral model of boson-star binaries
引力波对中子星并合的探测对于限制物质在1000密度下的微观相互作用起着至关重要的作用。类似地,如果宇宙中存在玻色子星,它们的合并可以用来限制标量场理论的基本耦合常数。我们发展了第一个四次相互作用玻色子星螺旋的相干波形模型。波形包括相干自旋诱导的四极和潮汐变形的贡献的质量和自旋的二进制和一个单一的耦合常数的理论。我们表明,未来的仪器,如爱因斯坦望远镜和激光干涉仪空间天线可以提供强有力的互补边界玻色子自相互作用,而目前的检测器的约束力是边际。
2021-02-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining non-minimally coupled tachyon fields by Noether symmetry
分析了一个空间平坦的均匀各向同性宇宙模型,其引力源是无压物质场和与引力场非极小耦合的快子场. Noether对称性被用来找到的潜在的密度和耦合函数的表达式,它表明,两者必须是快子场的指数函数。研究了两种宇宙学解:(i)对于早期宇宙,其唯一的引力场源是一个非最小耦合快子场,它表现为暴胀子并导致指数加速膨胀;(ii)对于晚期宇宙,其引力源是一个无压物质场和一个非最小耦合快子场,它起着暗能量的作用,并负责减速-加速过渡期。
2009-05-26 gr-qc
Constraining the equation of state of nuclear matter with gravitational wave observations: Tidal deformability and tidal disruption
研究了如何从由两颗中子星或一颗中子星与一个黑洞组成的双星系统并合过程中发射的引力波信号中提取中子星状态方程的信息。我们使用后牛顿模板,其中包括潮汐变形参数,当潮汐中断发生合并前,频率截止。假设这个信号被先进的LIGO/Virgo或ET检测到,我们使用基于Fisher矩阵方法的不同数据分析策略以及最近获得的相关量的分析拟合来评估这些参数的不确定性。我们发现,潮汐形变比恒星的紧凑性更有效地区分不同的可能的状态方程。
2013-11-19 astro-ph.SR gr-qc
Constraining spontaneous black hole scalarization in scalar-tensor-Gauss-Bonnet theories with current gravitational-wave data
我们研究了当前的引力波数据的标量张量高斯-邦纳理论,允许自发标量化的黑洞的约束力。在我们考虑的基准模型中,一个缓慢旋转的黑洞如果其大小与理论引入的新长度尺度$λ$相当,那么它必须标度化,尽管任何质量的快速旋转黑洞实际上都无法与广义相对论中的黑洞区分开来。考虑到这一点,我们使用的引力波事件GW 190814 $\,\unicode{x2014}\,$,其主要的黑洞有一个自旋,是有界的小,其信号显示没有证据的标度化的主要$\,\unicode{x2014}\,$,以排除一个狭窄的区域的参数空间。特别是,我们发现,${λ\in [56, 96]~M_\odot}$的值是强烈不赞成与$0.1$或更少的贝叶斯因子。我们还包括第二个事件,GW 151226,在我们的分析,以说明什么信息可以提取时,两个组件的自旋测量不佳。
2022-07-06 astro-ph.HE gr-qc
Constraining stochastic gravitational wave background from weak lensing of CMB B-modes
随机引力波背景(SGWB)通过弱透镜效应影响CMB各向异性。与由于仅使光子轨迹偏转的大尺度结构引起的弱透镜作用不同,SGWB具有沿着轨迹旋转偏振矢量的附加效果。我们研究了这两种效应的相对重要性,偏转和旋转,特别是在由SGWB引起的弱透镜效应引起的E模式到B模式功率转移的背景下。使用弱透镜畸变的CMB作为探针,我们得到的光谱能量密度($Ω_{GW}$)的SGWB,来源于不同的红移,而不假设任何特定的模型为它的起源的约束。我们提出了这些界限$Ω_{GW}$不同的幂律模型表征的SGWB,表明阈值以上,可观察到的印记的SGWB必须存在于CMB。
2016-09-20 astro-ph.CO gr-qc
Constraining gravitational wave amplitude birefringence and Chern-Simons gravity with GWTC-2
我们用GWTC-2、LIGO和Virgo的引力波探测目录的信号进行了广义相对论(GR)的新检验。我们寻找振幅双折射的存在,其中左与右圆偏振模式的引力波是指数增强和抑制在传播过程中。这种效果是存在于各种超越GR理论,但在GR中是不存在的。我们通过不透明度参数$κ$,我们绑定到$κ\lesssim 0.74 \textrm{ Gpc}^{-1}$与数据一致的幅度双折射的量进行约束。然后,我们使用这些理论不可知的结果来约束陈-西蒙斯引力,超越GR理论的动机在量子引力。我们约束的规范陈-西蒙斯长度尺度为$\ell_0 \lesssim 1.0 \times 10^3$公里,以前的长距离测量结果提高了两倍。
2022-10-05 astro-ph.HE gr-qc
Constraining modified gravity with gravitational wave distance measurements
已有文献表明,探测双星源发射的引力波可以提供光度距离的测量。随后的事件电磁对应物,然后,适合于探测距离红移关系和做宇宙学参数估计,以及调查修改的重力(MG)模型。在有效的方法来MG相当于Horndeski的上下文中,这个GW距离不同于标准的电磁光度距离,因为在波传播中存在修改的摩擦。在这里,我们调查如何精确地未来计划的干涉仪爱因斯坦望远镜将探测这种偏离广义相对论,考虑到暗能量状态方程和GW摩擦的唯象参数化。尽管这是一个独立的重力测试,特别是对于$f(R)$,我们得出的结论是,它可能提供比当前可用的约束更弱的约束。
2022-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Unmodeled Physics with Compact Binary Mergers from GWTC-1
我们提出了一个灵活的模型来描述的一般偏差的影响观察到的引力波信号从建模波形的LIGO和处女座引力波探测器。通过对GWTC-1星表中11个引力波事件的探测,我们能够限制可能与我们的模型波形的偏差。在本文中,我们提出了我们的相干样条模型,描述的偏差,然后选择验证我们的模型上的一个例子现象学和天体物理学激励的偏离波形的基础上极端自发标量化。我们发现,该模型是能够恢复的模拟偏差。通过进行模型比较,我们观察到样条模型有效地描述了模拟偏离比正常的紧凑的二元聚结(CBC)模型。我们用我们的模型分析了整个GWTC-1事件目录,并将其与正常CBC模型进行了比较,发现与所使用的建模模板重力波形没有显着偏离。
2022-02-11 gr-qc
Constraining scalarization in scalar-Gauss-Bonnet gravity through binary pulsars
本文利用密近双星系统中的双星观测结果,导出标量-高斯-邦内(sGB)引力中标量化的强约束。由于标量化的中子星携带非零标量变化,它们在吸气时会发射标量偶极辐射,这加速了轨道衰变。观测结果支持了这样的猜想,即对于观测到的双星,这种辐射要么不存在,要么非常小。利用这一点,我们确定了sGB引力的允许参数范围。我们还将导出的约束转移到sGB引力中的黑洞。事实证明,标量化静态黑洞的最大质量不可能超过大约10到20个太阳质量,这取决于我们对核物质状态方程的初始假设。另一方面,黑洞的标量电荷可以达到相对较大的值,这是潜在的可观察的。
2022-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the lensing of binary black holes from their stochastic background
引力波与电磁辐射一样,也会受到引力透镜的影响。然而,迄今为止,尚未报告明确观察到晶状体GW瞬变。另外,GW观测站继续寻找由许多高红移瞬变事件产生的随机GW信号。我们利用了一个令人惊讶的连接之间的透镜的个别瞬态和限制的背景辐射产生的未解决的人口的二进制背孔合并:我们表明,它约束的分数个别可分辨透镜的二进制黑洞小于$\sim 4\times 10^{-5}$在目前的灵敏度。我们澄清现有的解释,低红移GW观测(假设没有透镜)在其明显的透镜红移和群众,并探讨在未来的敏感性GW天文台的约束。根据我们的研究结果,最近声称的观测透镜事件统计不利。
2020-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Supernova Physics through Gravitational-Wave Observations
我们研究了使用LIGO-Virgo-KAGRA引力波探测器网络的潜力,通过观察它们的引力辐射来限制核心坍缩超新星的物理性质。我们使用14个最新的3D流体动力学核心塌陷超新星模拟产生的波形,根据O 5观测运行期间GW探测器的预测灵敏度将其添加到噪声样本中。然后,我们使用BayesWave算法独立于模型重建引力波波形,这些波形用作各种机器学习算法的输入。我们的研究结果表明,这些算法如何执行方面的i)指示祖或爆炸的特定功能的存在下,ii)预测爆炸机制,和iii)估计祖的质量和角速度,作为观测到的超新星信号的信噪比的函数。我们的研究结论强调了GW观测通过提供有关确切爆炸机制和崩溃动力学的独特信息来补充超新星电磁探测的潜力。
2023-02-22 astro-ph.HE gr-qc
First Constraining Upper Limits on Gravitational Wave Emission from NS 1987A in SNR 1987A
本文报道了对诞生于SN 1987 A中的中子星NS 1987 A的连续引力波的搜寻。搜索覆盖了75-275 Hz的频段,首次包括了广泛的自旋下降参数,并对第二次高级LIGO观测运行中12.8天低于125 Hz的数据和8.7天高于125 Hz的数据进行了相干积分。我们没有发现任何天体物理信号。我们将GW发射的上限设置为与$2\times10^{-25}$的固有应变一样严格,置信度为90\%。大的自旋参数空间,使这个搜索的第一个天体物理学一致的连续GWs从NS 1987 A。我们的上限是第一个一致的,击败了基于中子星年龄的自旋下降极限的模拟,因此是第一个对NS 1987 A施加新约束的GW观测。
2022-06-02 astro-ph.HE gr-qc
Constraining crystalline color superconducting quark matter with gravitational-wave data
我们估计了由结晶色超导夸克物质组成的致密星所能承受的最大赤道椭圆率。对于间隙参数$Δ$的理论允许范围,最大椭圆率可能高达$10^{-2}$,比LIGO和GEO600引力波探测器最近基于78颗射电脉冲星数据进行的科学运行获得的最严格上限大约4个数量级。我们指出,目前的引力波应变上限已经有一些影响的间隙参数。特别是,蟹状星云脉冲星的上限意味着,在致密星中夸克化学势的范围内,$Δ$小于O(20)MeV,假设脉冲星的质量为$1.4 M_{\odot}$,半径为10 km,断裂应变为$10^{-3}$,并且它具有最大的四极形变,它可以在不破裂的情况下维持。
2007-10-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraining the Stochastic Gravitational Wave Background with Photometric Surveys
随机引力波背景(SGWB)的探测对于理解黑洞的种群分布,特别是对于超大质量黑洞双星的种群分布是至关重要的。最近来自各种脉冲星定时阵列(PTA)合作的有希望的结果暗示了即将到来的检测。本文研究了相对天体测量引力波的探测方法,为微赫兹波段的SGWB研究提供了有益的参考。我们认为罗马太空望远镜和盖亚作为候选人,并定量讨论了调查的频率和空间域的灵敏度。我们强调调查的重要性,具体的约束性能估计考虑平均视场(FoV)信号减法和角功率谱分仓。我们的结论是,如果SGWB是在一个类似的水平,在PTA的估计,罗马和盖亚有可能检测到这种频域功率过剩。然而,罗马和盖亚都受到FoV限制,不太可能对SGWB的空间模式敏感。
2022-10-12 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the gravitational wave energy density of the Universe in the Range 0.1 Hz to 1 Hz using the Apollo Seismic Array
在本文中,我们描述了阿波罗时代的月球地震数据的分析,放置在一个各向同性的随机重力波背景上的一年内的频率范围为0.1\,Hz-1\,Hz的上限。我们发现,由于月球的环境噪声背景比地球安静得多,基于地球的分析有了显着的改善。我们发现一个上限的$Ω_{\rm GW}<1.2\times 10^{5}$,这是三个数量级小于一个类似的分析全球网络的宽带地震仪在地球上,在这个波段的最佳限制。我们还讨论了潜在的地月相关搜索的好处,并计算这种分析所需的时间相关的重叠减少功能。对于这个搜索,我们发现一个上限的数量级大于月球-月球搜索。
2014-10-11 astro-ph.IM gr-qc
Constraining black hole mimickers with gravitational wave observations
LIGO和Virgo最近观测到了一些引力波(GW)信号,这些信号与广义相对论描述的双黑洞发射的信号完全一致。然而,理论上有一些奇异物体的提议,这些物体可以足够大,足够紧凑,很容易与黑洞混淆。然而,这些对象不同于黑洞具有非零潮汐变形,这可以让一个区分二进制包含这样的对象从二进制黑洞使用GW的意见。使用完整的贝叶斯参数估计,我们调查的可能性约束的参数空间,这样的“黑洞模仿者”与即将到来的GW的意见。采用完美的流体星与多方状态方程作为一个简单的模型,可以包括各种可能的黑洞模仿者,我们展示了如何观察到的质量和潮汐变形的二元约束状态方程。我们还展示了如何使用这样的限制,以排除一些简单的模型玻色子星。
2020-10-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The Moment of Inertia of the Binary Pulsar J0737-3039A: Constraining the Nuclear Equation of State
我们构建了新发现的二进制脉冲星J 0737 - 3039 A的数值模型,无论是完全相对论,均匀旋转,平衡代码,处理任意自旋和相对论,慢旋转近似。我们比较了一个有代表性的样本的可行的核状态方程(EOS),跨越三个,定性不同,类模型的描述核物质的结果。未来从脉冲星计时数据动态测量中子星的转动惯量将对核状态方程施加重要的约束。即使是一个中等准确的测量(<~ 10%)也可能能够排除这些竞争类中的一些。利用测量到的质量、自旋和转动惯量来识别从不同EOS计算的最佳模型,可以确定脉冲星的半径。
2004-11-12 astro-ph gr-qc nucl-th
Constraining the Konoplya-Rezzolla-Zhidenko deformation parameters III: limits from stellar-mass black holes using gravitational-wave observations
对双黑洞的引力波观测提供了一个合适的舞台来测试强场区域中引力的基本性质。利用LIGO-Virgo天文台探测到的29个事件的数据,我们进行了克尔假设的理论不可知检验。我们计算了在频域中发射的引力波的导阶偏差,并对Konoplya,Rezzolla和Zhidenko提出的一般类轴对称非克尔黑洞时空的两个变形参数($δ_1$和$δ_2$)提供了约束。我们的研究表明,所有分析的事件都符合克尔假设。LIGO-Virgo数据对$δ_1$和$δ_2$的约束比我们以前用X射线数据进行的研究(论文I和II)中获得的约束更强,而另一方面,它们不能约束Konoplya-Rezzolla-Zhidenko度量的其他变形参数($δ_3$、$δ_4$、$δ_5$和$δ_6$)。
2022-05-04 astro-ph.HE gr-qc
Constraining Ultralight Scalars with Black Hole Binary Mergers in Galactic Nuclei
Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem(雷卡物理研究所,耶路撒冷希伯来大学);Department of Astronomy, University of Wisconsin, Madison(威斯康星大学麦迪逊分校天文学系)
本文研究超轻标量场通过超辐射云增强黑洞双星并合率,并利用GWTC-5数据中低质量比事件约束其质量范围,补充自旋测量方法。
2026-09-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the Polarization Content of Gravitational Waves with Astrometry
引力波扰乱光子的路径,影响来自恒星的光的飞行时间和到达方向。脉冲星定时阵列可以通过测量无线电脉冲飞行时间的变化来探测引力波,而盖亚等天体测量任务可以通过恒星场视位置的时变变化来探测引力波。就像引力波在来自不同天空位置的恒星的脉冲到达时间中赋予一种特征相关模式一样,星光的偏转在整个天空中也是类似的相关。在这里,我们计算的天体测量相关模式的偏振态的替代理论的重力的整个范围内,并分解成矢量球谐的天空平均相关模式。我们发现,张量和矢量偏振态产生相等的电力和磁型矢量球谐函数,而标量模式只产生电型相关。测量到的电和磁类型相关性的任何差异都将代表对爱因斯坦引力的明显违反。矢量和纯量纵模的角相关函数在小角距处显示出与脉冲星计时相似的增强响应。
2018-05-17 astro-ph.HE gr-qc
Constraining regular primordial black holes with isocurvature gravitational waves
National Taiwan University(台湾大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
通过等强度引力波约束超轻常规原初黑洞种群,考虑其寿命差异及引力波生成强度。
2025-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining neutron star tidal Love numbers with gravitational wave detectors
地基引力波探测器可能能够利用探测到的中子星-中子星的信号的早期低频部分来约束核物质状态方程。在这个早期的绝热制度中,中子星的内部结构对波形相位的影响仅取决于与其潮汐勒夫数相关的单个参数λ,即感生四极矩与扰动潮汐引力场的比值。我们分析了从小于400 Hz截止频率的引力波频率获得的信息,其中对内部结构信号的校正小于10%。对于两颗质量为1.4太阳质量的中子星在50 Mpc距离处的非旋转螺旋,LIGO II探测器将能够以90%的置信度将λ限制为λ < 2.0 10^{37} g cm ^2 s ^2。完全相对论性恒星模型表明,对于n=0.5(n=1.0)的多面体,1.4太阳质量的中子星半径R的相应约束为R < 13.6 km(15.3 km)。
2007-12-07 astro-ph gr-qc
Constraining Screened Modified Gravity by Space-borne Gravitational-wave Detectors
屏蔽修正引力(SMG)是一个统一的理论框架,它描述了具有屏蔽机制的标量-张量引力。本文基于我们前期工作\citep{liu2018waveforms}得到的引力波波形,通过未来星载引力波探测器LISA、天琴和太极的引力波观测,探讨了对SMG理论的潜在约束。我们发现,对于由一个大质量黑洞和一颗中子星组成的EMRI,如果EMRI位于室女星系团,则GW信号可以被探测器探测到相当高的显著性水平,屏蔽参数$ε_{\rm NS}$可以被约束在$\mathcal{O}(10^{-5})$左右,这比地面Einstein望远镜给出的潜在约束紧了一个数量级以上.然而,对于由一个大质量黑洞和一个白矮星组成的EMRI,它比以前的情况更难被探测到。对于特定的SMG模型,包括变色龙、中子星和中子星,我们发现这些约束与Cassini实验的结果是互补的,但由于中子星表面的强引力势,这些约束比月球激光测距观测和双星观测的结果要弱。通过分析SMG中GW波形与广义相对论中GW波形的偏差,发现SMG约束的主要贡献来自GW相位中的修正项,而不是额外偏振模或GW振幅中的修正项。
2020-02-27 gr-qc