多信使引力波天文学视野下的暗能量

引力波(GWs)提供了一种探测暗能量(DE)本质和引力基本性质的新工具。我们回顾了利用 GWs 检验引力和晚期宇宙加速模型的不同方法。基于拉格朗日量的广义相对论(GR)之外的引力理论被分类为打破基本假设、包含附加场以及具有有质量引力子者。除基于拉格朗日量的理论外，我们给出了 DE 的有效理论和 $\mu$-$\Sigma$ 参数化作为宇宙学引力的通用描述。多信使 GW 探测可用于测量宇宙学膨胀(标准汽笛)，提供对 DE 状态方程的独立检验并测量哈勃参数。若干关键的引力检验涉及 GWs 的宇宙学传播，包括反常 GW 速度、有质量引力子激发、洛伦兹破坏色散关系、修正的 GW 光度距离和附加偏振，这些也可能诱发 GW 振荡。我们总结了当前的限制及其对 DE 模型的影响，包括来自双中子星并合 GW170817 的限制。LIGO-Virgo 探测器升级至设计灵敏度以及 LISA 或爱因斯坦望远镜等下一代设施将在未来二十年内显著改善这些限制。