月球激光测距对非极小耦合暗能量与标准汽笛的约束

在标量场 $\phi$ 以 $e^{-2Q (\phi-\phi_0)/M_{\rm pl}}R$ 形式耦合到 Ricci 标量 $R$ 的暗能量模型中，其中 $Q$ 为耦合常数，$\phi_0$ 为 $\phi$ 的当前值，$M_{\rm pl}$ 为约化 Planck 质量，我们研究了最近的月球激光测距（LLR）实验如何通过引力耦合随时间变化对非极小耦合施加约束。除负责宇宙加速的轻标量势之外，我们还考虑了三次 Galileon 项以抑制宇宙过密区的第五种力。即便标量-物质相互作用被 Vainshtein 机制屏蔽，由宇宙学背景场 $\phi$ 诱导的引力耦合随时间变化在太阳系中依然存留。对于较小的 Galileon 耦合常数 $\beta_3$，在宇宙加速之前存在一个动力学驱动的 $\phi$-物质主导时期（$\phi$MDE）。在此情形下，由 LLR 约束我们得到严格上限 $Q \le 3.4 \times 10^{-3}$。对于无 $\phi$MDE 的大 $\beta_3$，耦合 $Q$ 并无特别的上界，但宇宙学 Vainshtein 屏蔽强烈抑制 $\phi$ 的随时间变化，使得暗能量状态方程 $w_{\rm DE}$ 在高红移处达到接近 $-1$ 的值。我们研究了由非极小引力耦合诱导的修正引力波传播，并表明在 LLR 界限下，引力波距离与光度距离之差在红移范围 $0<z<100$ 内不超过 $10^{-5}$ 量级。在通过标量导数自相互作用实现 Vainshtein 机制的暗能量模型中，难以从标准汽笛的观测中探测非极小耦合的特征。