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来自双黑洞观测的对 Hořava 引力的约束

广义相对论与量子宇宙学 2021-09-07 v3 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

Hořava 引力通过引入一个优先时空叶状结构打破洛伦兹对称性,该结构由一个类时动力学标量场(khronon)定义。这种优先叶状结构的存在使得黑洞解比广义相对论中更为复杂,出现了多个不同的事件视界:物质场的光/物质视界、khronon 标量激发的 spin-0 视界、张量引力波的 spin-2 视界,以及至少在球对称下出现的、用于紫外区瞬时传播模式的普适视界。我们研究了当允许黑洞相对于优先叶状结构以低速度运动时,Hořava 引力中黑洞解的变化。这些缓慢运动解是计算黑洞“敏感度”并预测双黑洞系统旋进所发射引力波(特别是偶极辐射)的关键要素。我们发现,对于该理论三个无量纲耦合常数的通用取值,缓慢运动的黑洞在普适视界处呈现曲率奇点。除非放弃空间无穷远处渐近平坦的要求,否则在 spin-0 视界处也会出现奇点。尽管如此,我们已验证至少在理论耦合常数(三维)参数空间的一维子集中,缓慢运动的黑洞处处正则,即便它们与广义相对论解一致(从而特别意味着不存在偶极引力辐射)。值得注意的是,该参数空间子集本质上与近期来自 GW170817 的约束以及太阳系检验所筛选出的子集重合。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.07786,
  title  = {Constraints on Ho\v{r}ava gravity from binary black hole observations},
  author = {Oscar Ramos and Enrico Barausse},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.07786},
  year   = {2021}
}

备注

18 pages, 4 figures; typos corrected and one reference added in version 2, to match published version; v3: typo in eq 17b corrected in erratum (typo does not propagate, results unchanged)