利用引力波观测探测具有引力子振荡的双引力理论

无鬼双引力理论中的引力波形表现出与广义相对论的偏差。主要差异源于双引力理论中的引力子振荡。我们研究了利用引力波观测探测致密双星并合产生的引力波形修正（由引力子振荡引起）的前景，以及约束双引力参数的可能性。我们考虑了双引力模型的 De Felice-Nakamura-Tanaka 子集，以及将双引力参数视为独立变量的唯象模型。在这两种模型中，双引力波形均显示出强烈的振幅调制，并且可能存在一个特征频率，对应于振幅的最大峰值，该频率取决于双引力参数。我们表明，对于 Advanced LIGO、Advanced Virgo 和 KAGRA 等先进的地面激光干涉仪，存在可探测的双引力参数区域。在唯象模型中，该区域对应于有效引力子质量 $\mu \geq 10^{-17}~{\rm cm}^{-1}$（当 $\tilde{c}-1 \geq 10^{-19}$ 时）；而在双引力模型的 De Felice-Nakamura-Tanaka 子集中，对应于 $\mu \geq 10^{-16.5}~{\rm cm}^{-1}$（当 $\kappa\xi_c^2 \geq 10^{0.5}$ 时），其中 $\tilde{c}$ 是大质量引力子的传播速度，$\kappa\xi_c^2$ 对应于广义相对论中引力常数的修正。这些区域未被现有的太阳系测试所排除。我们还表明，对于距离为 $200~{\rm Mpc}$ 的 $1.4-1.4M_{\rm sun}$ 双星系统，在唯象模型的基准模型（$\mu^2=10^{-33}~{\rm cm}^{-2}$）下，$\log\mu^2$ 的测定精度在 1$\sigma$ 水平上可达 ${\cal O}$(0.1)\%。