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基于 Advanced LIGO 和 Advanced Virgo 前三次观测运行对违反零能条件的暴胀的限制

广义相对论与量子宇宙学 2025-03-28 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

零能条件(NEC)是广义相对论的基石,其违反可能会在宇宙引力波谱中留下可观测的印记。理论模型表明,暴胀期间的 NEC 违反可以放大原初张量功率谱,从而在随机引力波背景(SGWB)中产生显著特征。在本工作中,我们利用 Advanced LIGO 和 Advanced Virgo 前三次观测运行的数据,在 SGWB 中搜寻这些违反 NEC 的特征。我们的分析未发现此类信号具有统计学显著性的证据,从而能够对第二暴胀阶段的张量功率谱幅度 PT,2P_{T,2} 设定严格的上限。具体而言,我们发现在 95%95\% 的置信水平下 PT,20.15P_{T,2} \lesssim 0.15。值得注意的是,该上限与脉冲星计时阵列观测得出的限制一致,这进一步支持了暴胀期间的 NEC 违反可以解释脉冲星计时阵列所探测到的信号的假设。我们的发现有助于更深入地理解早期宇宙,并凸显了当前和未来的引力波实验在探测暴胀物理与 NEC 违反方面的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.07075,
  title  = {Constraints on Inflation with Null Energy Condition Violation from Advanced LIGO and Advanced Virgo's First Three Observing Runs},
  author = {Zu-Cheng Chen and Lang Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.07075},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 1 figures, title changed as required by the Editor, accepted by JCAP;