广义线性质量引力与广义高曲率引力中的引力波偏振
广义相对论与量子宇宙学
2021-06-15 v2 高能物理 - 理论
摘要
我们研究两类扩展引力理论中的引力波（GWs）偏振。首先，我们通过识别所有服从Klein-Gordon型方程的独立变量，给出了具有非Fierz-Pauli型一般质量项的线性质量引力（MG）中的偏振形式。广义MG中的动力学自由度（dofs）由自旋-2和自旋-0模式组成，前者分解为两个张量（螺旋度-2）、两个矢量（螺旋度-1）和一个标量（螺旋度-0）分量，而后者仅对应一个标量。我们找到了将每种自旋的两个标量模式分解为横向和纵向偏振的不同线性组合的便捷方法，其系数直接由质量参数表示，从而作为测量GWs质量的有用工具。然后我们分析广义高曲率引力（HCG）的线性扰动，其拉格朗日量是Riemann张量的任意多项式。在平坦背景上，该理论中的线性动力学自由度被识别为无质量自旋-2、有质量自旋-2和有质量自旋-0模式。由于其有质量部分包含与广义MG相同的结构，广义HCG中的GWs在普通两个无质量模式之上提供了六个有质量偏振。与MG类似，我们找到了与HCG参数直接相连的标量偏振模式的便捷表示。在此分析中，我们采用两种不同方法；一种充分利用广义HCG与MG在线性层面的部分等价性，另一种依赖于规范不变形式。我们确认两种结果一致。我们还讨论了通过GW偏振测量确定理论参数的方法。我们的方法不需要测量GWs的传播速度或波形细节。[删节]
引用
@article{arxiv.2102.05540,
title = {Gravitational-wave polarizations in generic linear massive gravity and generic higher-curvature gravity},
author = {Tomoya Tachinami and Shinpei Tonosaki and Yuuiti Sendouda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.05540},
year = {2021}
}
备注
19 pages, no figures, references added, published in Phys. Rev. D