标量-张量-Rastall 理论中引力波的偏振模式
广义相对论与量子宇宙学
2025-04-08 v3
摘要
Rastall 理论最初于 1972 年提出，暗示了对通常守恒定律的违反。我们考虑了 Rastall 理论的两种推广：Brans-Dicke-Rastall 理论和新建立的标量-张量-Rastall 理论，后者是前者的进一步推广。研究了这两种广义理论在不同参数空间下的场方程，并随后研究了引力波的偏振模式这一关键焦点。结果表明，Brans-Dicke-Rastall 理论中引力波的偏振模式与 Brans-Dicke 理论中的相同；具体而言，两种理论均表现出 plus、cross 和 breathing 模式。然而，在标量-张量-Rastall 理论中，引力波的偏振模式取决于该理论的参数空间。特别地，在参数空间的很大范围内，无论参数取某些特殊值与否，它只允许两个张量模式，正如广义相对论中那样，而不引入任何额外的自由度。这表明 Rastall 理论提供了一种构建只传播两个张量自由度的修正引力理论的新方法。在参数空间的其余区域，除了两个张量模式外，还有一个标量模式。根据参数空间的不同，该标量模式可以是 breathing 和 longitudinal 模式的混合，也可以是纯 breathing 模式。这些结果将在通过未来的引力波探测项目（如 LISA、Taiji 和 TianQin）约束理论参数方面发挥关键作用。
引用
@article{arxiv.2409.18503,
title = {Polarization modes of gravitational waves in scalar-tensor-Rastall theory},
author = {Yu-Zhi Fan and Xiao-Bin Lai and Yu-Qi Dong and Yu-Xiao Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.18503},
year = {2025}
}