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引力波对引力中洛伦兹和宇称破缺的约束:高阶空间导数情形

广义相对论与量子宇宙学 2022-03-02 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

高阶空间导数对于构造洛伦兹或宇称破缺量子引力理论的低能有效作用量至关重要。一个例子是 Hořava-Lifshitz 引力,为了使理论幂次可重整,不得不在引力作用量中至少考虑六阶空间导数。在本文中,我们分别考虑由五阶和六阶空间导数引起的洛伦兹与宇称破缺对引力波(GWs)传播的影响。为此,我们计算了致密双星并合产生的相应洛伦兹与宇称破缺引力波波形。利用这些修正波形,我们借助开源软件 \texttt{Bilby} 对 LIGO-Virgo 星表 GWTC-1 和 GWTC-2 中选出的双黑洞(BBH)与双中子星(BNS)并合引力波事件进行完整的贝叶斯推断。总体上,我们未发现由五阶和六阶空间导数导致洛伦兹与宇称破缺的显著证据,从而在 90% 置信水平下对洛伦兹破缺给出能量标度下限 MLV>2.4×1016  GeVM_{\rm LV} > 2.4 \times 10^{-16} \; {\rm GeV},对宇称破缺给出 MPV>1.0×1014  GeVM_{\rm PV} > 1.0 \times 10^{-14} \; {\rm GeV}。这两项约束分别利用引力波观测数据在空间协变引力框架下对五阶和六阶空间导数项给出了首个约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.06446,
  title  = {Gravitational wave constraints on Lorentz and parity violations in gravity: high-order spatial derivative cases},
  author = {Cheng Gong and Tao Zhu and Rui Niu and Qiang Wu and Jing-Lei Cui and Xin Zhang and Wen Zhao and Anzhong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06446},
  year   = {2022}
}

备注

14 pages, 3 figures, 2 tables. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2110.13870; v2: version to appear in Phys. Rev. D