测量宇宙学引力波的速度

在广义相对论中，引力波以光速传播，然而在替代引力理论中情况可能并非如此。我们研究了修正后的引力速度 $c_T^2$ 对宇宙微波背景辐射（CMB）偏振各向异性中 B 模的影响。我们发现，偏离光速值会在张量诱导的 BB 谱部分留下特征印记，表现为其峰值角尺度的移动。利用现有的 {\it Planck} 和 BICEP2 数据集，我们推导了约束条件，展示了如何测量 $c_T^2$，尽管由于当前 BB 功率谱测量的整体精度较差，获得的约束较弱。假设原初张量功率谱为幂律形式，当前的约束对应于 $c_T^2 = 1.30 \pm 0.79$，且在 95% 置信水平下 $c_T^2< 2.85$；若允许谱指数运行，则在 95% 置信水平下 $c_T^2<2.33$。我们对下一代 CMB 卫星进行了预测，发现它们能够将 $c_T^2$ 紧密约束在百分之一水平，这与双脉冲星测量的界限相当，这主要是由于与其他宇宙学参数不存在简并性。