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基于 R{\o}mer 时延测定引力波传播速度

广义相对论与量子宇宙学 2015-06-15 v1 天体物理仪器与方法

摘要

1676 年,Olaus R{\o}mer 提出了光速 \cem\cem 有限的第一个观测证据。他通过将观测到的伽利略卫星木卫一被其宿主行星木星掩食的时间与预期时间之间周期性变化的差异,归因于光穿越地球轨道直径所需的时间,从而形成了他的估计值。给定一个可在引力波中观测到的稳定天体钟,同样的原理可用于测量引力辐射的传播速度 \cgw\cgw。空间基"LISA"类探测器将会,而地基 LIGO 类探测器可能会,观测到此类钟,从而能够直接测量引力波的传播速度。对于空间基探测器,这些钟将是银河系内的密近白矮星双星系统;对于地基探测器,最可能的候选钟是来自快速旋转非轴对称中子星的周期性引力辐射。在此,我们评估了 foreseeable future 的空间基和地基探测器进行此类 R{\o}mer 型 \cgw\cgw 测量所能达到的精度。对于空间基 LISA 类探测器,周期源十分丰富:在科学运行第一年年底,LISA 类探测器测量 \cgw\cgw 的精度将优于千分之一。在可预见的未来,地基探测器可能无法获取周期源;然而,如果探测到此类源,经过一年的观测,我们测量 \cgw\cgw 的精度可优于百万分之一。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.0369,
  title  = {A R{\o}mer time-delay determination of the gravitational-wave propagation speed},
  author = {Lee Samuel Finn and Joseph D. Romano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.0369},
  year   = {2015}
}

备注

12 pages, 1 figure, submitted to PRD