探测极大质比脱轨事件中的超常引力效应
广义相对论与量子宇宙学
2026-01-08 v1
摘要
我们检验了极大质比脱轨事件(EMRIs)作为探测超常引力效应的手段，考虑到包括天体物理环境和标量高斯-波尔( sGB) 引力。在超常真空情景下，沉浸于冷暗物质环境中的EMRI的演化会修改引力波通量，并引入额外的耗散效应，如动力学摩擦。并行地，在超常引力情景下（例如sGB引力）中，坠落物携带有效标量电荷并辐射标量辐射。两种环境和修正引力效应都会修改能量通量平衡定律，从而导致EMRI动力学的变化。我们在固定频率格式下的两尺度分析中计算了准圆形、等距轨道在静态球对称时空中的能量通量的主导修正项，并构建了相应的引力波形，用于量化相对于真空常规引力情况的引力波相位积累和波形不匹配。我们进一步进行了Fisher信息矩阵分析，以估计参数相关性以及未来基于空间的探测器如激光干涉空间天线(LISA)有能力分离环境和修正引力效应的能力。我们的结果表明，暗物质和标量场效应都可以在EMRI波形中留下可测量的痕迹，并且对于稳健的引力测试，必须采用一致的超常真空处理。
引用
@article{arxiv.2601.03374,
title = {Probing beyond-vacuum general relativistic effects with extreme mass-ratio inspirals},
author = {Tieguang Zi and Mostafizur Rahman and Shailesh Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.03374},
year = {2026}
}
备注
26 pages, 9 figures