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利用GW250114对广义相对论进行旋进-合并-铃响测试

广义相对论与量子宇宙学 2026-04-09 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

双黑洞信号GW250114是迄今为止探测到的最清晰的引力波,为在相对论强引力区域测试广义相对论提供了独特机会。GW250114在旋进-合并-铃响阶段与爱因斯坦的预测吻合程度如何?为了解决这一问题,我们在有效单体框架内,利用参数化波形模型约束了自旋进动双星在旋进-合并-铃响阶段对广义相对论的偏离。我们发现,在90%90\%可信度水平下,对(,m)=(2,2)(\ell, |m|)=(2,2)模式的峰值引力波幅度和瞬时频率的偏离分别被约束在约10%10\%4%4\%。这些约束分别比分析GW150914获得的约束严格两倍和四倍。我们还首次将合并时(,m)=(4,4)(\ell, |m|)=(4,4)模式的瞬时频率约束在约6%6\%,并将引力波幅度达到峰值的时间约束在约5 ms5~\mathrm{ms}。这些结果是迄今为止在非线性区域对广义相对论最精确的测试,可用于约束爱因斯坦理论的扩展。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.13173,
  title  = {Plunge-Merger-Ringdown Tests of General Relativity with GW250114},
  author = {Leonardo Grimaldi and Elisa Maggio and Lorenzo Pompili and Alessandra Buonanno},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.13173},
  year   = {2026}
}

备注

9 + 5 pages, 9 figures