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利用前三批引力波目录测量引力波速度与洛伦兹破缺

广义相对论与量子宇宙学 2025-01-03 v2

摘要

引力波速度 vgv_g 可通过引力波探测器之间的时间延迟来测量。与以往研究相比,我们的研究仅利用引力波信号对 vgv_g 提供了更精确的测量。我们选取了在 Advanced LIGO 与 Advanced Virgo 的前三次观测运行(O1、O2 和 O3)中至少被两台探测器以高置信度探测到的 52 个引力波事件。我们使用马尔可夫链蒙特卡洛与嵌套采样来估计每个事件的 vgv_g 后验分布。随后我们将这些后验分布合并,得到合并后 vgv_g 分布的 90% 可信区间,在不借助与 GW170817 相关的电磁信号所提供的更精确天区定位的情况下,我们得到 0.990.02+0.02c0.99^{+0.02}_{-0.02}c。仅关注 50 个双黑洞事件得到相同结果,而使用 GW170817 的电磁天区定位则给出更紧的约束 0.990.02+0.01c0.99^{+0.01}_{-0.02}c。引力波事件的大量出现使我们能够对后验样本应用层次贝叶斯推断,同时约束标准模型扩展检验框架引力部门在非色散、非双折射极限下洛伦兹破缺的全部九个系数。我们将层次贝叶斯推断方法与文献中其他合并引力部门洛伦兹破缺限制的方法进行了比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.13099,
  title  = {Measuring Gravitational Wave Speed and Lorentz Violation with the First Three Gravitational-Wave Catalogs},
  author = {Anarya Ray and Pinchen Fan and Vincent F. He and Malachy Bloom and Suyu Michael Yang and Jay D. Tasson and Jolien D. E. Creighton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.13099},
  year   = {2025}
}

备注

Published version, 18 pages, 5 figures, 3 tables