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用于测试引力理论的正式框架:II.探测后后牛顿度规

广义相对论与量子宇宙学 2009-11-11 v1 天体物理学

摘要

我们研究了在可写作后后牛顿(Post-Post-Newtonian, PPN)框架下的引力理论中,由致密天体引起的引力透镜效应。具体而言,度规为静止且球对称,可展开为 m/r 的泰勒级数,其中 m 为致密天体的引力半径。我们在不变性地计算了标准弱偏转透镜可观测量在角引力半径与透镜镜仿射环半径之比的第一阶和第二阶修正项。我们指出,对于可写作 PPN 框架的引力理论,其总放大率和质心位置的一阶修正项在普遍情况下消失。这源于 PPN 引力模型中透镜可观测量之间某些惊人的、根本的关系。我们推导了这些关于图像位置、放大率和时间延迟的关系。一个深层的含义是,任何普遍关系的违反都会信号需要超出 PPN 框架的引力模型(前提是某些基本假设成立)。从实际角度来看,这些关系将指导观测项目以测试广义相对论、修正引力理论乃至可能的宇宙禁闭猜想。我们利用这些新关系识别了可被当前或近期未来技术可达的透镜可观测量,并找到最有利于探测时空度规的可观测量组合。我们给出了关于银河黑洞、微透镜和双星星体 J0737-3039 的具体应用。

关键词

引用

@article{arxiv.gr-qc/0601053,
  title  = {Formalism for testing theories of gravity using lensing by compact objects. II: Probing Post-Post-Newtonian metrics},
  author = {Charles R. Keeton and A. O. Petters},
  journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0601053},
  year   = {2009}
}

备注

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