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利用引力波约束 Nieh-Yan 修正的遥平行引力

广义相对论与量子宇宙学 2022-02-10 v3 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

LIGO/Virgo 合作组对致密双星组件引力波(GWs)的探测,为在引力的强场与高动态场 regime 中检验引力提供了前所未有的机遇。目前 LIGO/Virgo 合作组已开展大量模型无关检验,且未发现任何偏离广义相对论的显著迹象。本文中,我们研究在 Nieh-Yan 修正的遥平行引力(一种通过宇称违反的 Nieh-Yan 项修正广义相对论的理论)中宇称违反效应对 GWs 传播的影响。我们计算了由致密双星并合所产生的 GWs 的相应宇称违反波形。通过比较两种圆偏振模式,我们发现了由 Nieh-Yan 项导致的宇称违反所引起的 GWs 传播中的速度双折射效应,这些效应通过相位修正显式地呈现在 GW 波形中。借助开源软件 {\texttt Bilby},利用 LIGO-Virgo 目录 GWTC-1 与 GWTC-2 中的双黑洞并合(BBH)GW 事件,我们基于此类波形相位修正进行了完整的贝叶斯推断。我们未发现由宇称违反的 Nieh-Yan 项引起的任何显著宇称违反证据,从而在 90% 置信水平下对该能量尺度给出上限 MPV<6.5×1042  GeVM_{\rm PV} < 6.5 \times 10^{-42} \; {\rm GeV},这代表了迄今对 Nieh-Yan 修正的遥平行引力的首个约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.13870,
  title  = {Constraints on the Nieh-Yan modified teleparallel gravity with gravitational waves},
  author = {Qiang Wu and Tao Zhu and Rui Niu and Wen Zhao and Anzhong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.13870},
  year   = {2022}
}

备注

11 pages, 2 figures, 1 table; v2: references added, 12 pages; v3: version appeared in PRD