利用脉冲星计时阵列约束引力替代理论

地面激光干涉仪开启引力波窗口，使得许多引力新检验成为可能，包括对偏振的首次约束。人们希望在下一个十年内，脉冲星计时会通过首次在纳赫兹频段进行探测来拓展这一窗口。由于到各脉冲星的不同视线提供了偏振模式的多个投影，以及对纵向偏振的增强响应，脉冲星计时在约束引力波偏振方面相比地面干涉仪具有若干优势。在此我们表明，脉冲星计时阵列的现有结果可用于对纵向随机引力波的能量密度施加严格限制。然而矛盾的是，我们发现由于这些模式中脉冲星-脉冲星关联模式的大方差，纵向模式将非常难以探测。现有的脉冲星计时残差功率谱上限意味着，在1/年频率处矢量纵向和标量纵向模式的振幅受到约束：${\cal A}_{\rm VL} < 4.1\times 10^{-16}$ 和 ${\cal A}_{\rm SL} < 3.7\times 10^{-17}$，而对尺度不变宇宙学背景的能量密度约束为：$\Omega_{\rm VL}h^2 < 3.5 \times 10^{-11}$ 和 $\Omega_{\rm SL}h^2 < 3.2 \times 10^{-13}$。