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爱因斯坦-以太理论中三体系统的引力波波形、偏振、响应函数与能量损失

星系天体物理 2019-01-23 v3 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

包含三个或更多组分的引力束缚层级结构在宇宙中非常普遍。本文在爱因斯坦-以太引力理论中,研究了一个三体系统通过标量、矢量和张量三种辐射通道的周期性引力波波形、其偏振、响应函数、其傅里叶变换以及能量损失率。在弱场近似和该理论最近获得的约束下,我们首先分析了双体系统的能量损失率,发现标量模和矢量模的偶极贡献可能为 O(c14)O(GNm/d)2{\cal{O}}\left(c_{14}\right){\cal{O}}\left(G_Nm/d\right)^2 量级,其中 c14  (c1+c4)c_{14} \; (\equiv c_{1} + c_{4}) 被当前观测约束为 c14O(105)c_{14} \lesssim {\cal{O}}\left(10^{-5}\right)cic_i 为该理论的四个耦合常数。另一方面,中子星双体系统的“强场”效应比广义相对论低约六个量级。因此,本文忽略这些“强场”效应,并首先考虑以太场与物质的耦合,将一般公式发展到最低后牛顿阶。在此近似下,我们发现标量呼吸模和标量纵模相对于无迹横波模(h+h_{+}h×h_{\times})都被压制了 O(c14){\cal{O}}\left(c_{14}\right) 的因子,而矢量模 (hX(h_{X}hY)h_{Y}) 被压制了 c13O(1015)c_{13} \lesssim {\cal{O}}\left(10^{-15}\right) 的因子。将一般公式应用于具有周期性轨道的三体系统,我们发现相应的引力波波形、响应函数及其傅里叶变换都敏感依赖于三体系统的构型及其相对于探测器的取向。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.07707,
  title  = {Gravitational wave forms, polarizations, response functions and energy losses of triple systems in Einstein-Aether theory},
  author = {Kai Lin and Xiang Zhao and Chao Zhang and Tan Liu and Bin Wang and Shaojun Zhang and Xing Zhang and Wen Zhao and Tao Zhu and Anzhong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.07707},
  year   = {2019}
}

备注

revtex4, 20 figures, no table. Phys. Rev. D 99, 023010 (2019)