广义相对论之外的引力波传播：几何光学展开与透镜诱导色散
广义相对论与量子宇宙学
2025-02-03 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
高能物理 - 理论
摘要
引力的本质可通过引力波（GW）如何发射、探测及在宇宙中传播来检验。传播检验很有力，因为微小偏差在宇宙学距离上会累积。然而，爱因斯坦广义相对论（GR）之外理论的GW传播检验受限于平均宇宙学时空的高度对称性。均匀性的偏离，即引力透镜，允许新相互作用，例如标准GW极化与不同自旋的新标量或矢量场之间的相互作用。因此，超越GR的GW透镜效应为宇宙学引力提供了新检验。我们呈现短波展开中超越GR的GW传播理论，首次包含领阶振幅和相位的修正。作为示例，我们计算了布兰斯-迪基理论（表现出GW色散的最简单修正理论）中所有度量和标量场扰动的色散（频率依赖）修正。在符合太阳系和双星脉冲星限制的布兰斯-迪基理论中，GW透镜效应太小而无法观测。尽管如此，我们的形式主义为新的引力检验打开了可能性，包括暗能量理论和屏蔽机制。
引用
@article{arxiv.2411.07164,
title = {Gravitational wave propagation beyond General Relativity: geometric optic expansion and lens-induced dispersion},
author = {Nicola Menadeo and Miguel Zumalacárregui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07164},
year = {2025}
}