利用并合黑洞双星约束引力子质量

我们研究了如何通过引力波观测并合双黑洞来约束引力子质量。先前的调查使用了仅描述信号旋进部分的后牛顿模板，而分析相对论和数值相对论的最新进展提供了连贯描述旋进-并合-铃宕信号的解析波形模板。我们表明，采用IMR模板搜索双黑洞将能够比采用PN模板的搜索更精确地（约一个数量级）约束引力子质量。来自引力波天文台的最佳预期界限（Adv. LIGO为$\lambda_g > 7.8 \times 10^{13}$ km，爱因斯坦望远镜为$\lambda_g > 7.1 \times 10^{14}$ km，LISA为$\lambda_g > 5.9 \times 10^{17}$ km）比现有的最佳模型无关界限（来自太阳系测试的$\lambda_g > 2.8 \times 10^{12}$ km）高出几个数量级。最重要的是，引力波观测将提供来自高度动力学、强场引力区域的首次约束。