利用引力波旋进与铃宕探测爱因斯坦-膨胀子高斯-博内引力
广义相对论与量子宇宙学
2020-05-20 v2 高能天体物理现象
摘要
来自极端引力事件(如双星系统中两个黑洞的并合)的引力波充斥着我们的可观测宇宙,并携带着驱动该过程的底层引力理论。一个引人注目的引力替代理论——由弦论启发的爱因斯坦-膨胀子高斯-博内引力——描述了额外的膨胀子标量场与曲率高阶项直接耦合,有效刻画了“第五力”相互作用以及两个标量化黑洞间的标量偶极辐射。以往多数研究仅考虑对双星黑洞波形旋进部分的主导阶修正。在我们近期的论文中,通过纳入对旋进与铃宕部分以及余核黑洞质量与自旋(自旋至二阶有效)的修正,在该弦启发的引力中开展了旋进-并合-铃宕一致性检验。我们在此拓展分析,直接使用完整旋进-并合-铃宕波形计算理论耦合常数的边界,而非将旋进与并合-铃宕部分分开处理。我们还考虑自旋至四阶的修正,以佐证黑洞慢转近似的有效性。我们发现,准正规模对波形的修正对 GW170729 等高质量事件尤为关键,若不含此类效应,膨胀子场的小耦合近似将失效。我们还表明,未来的天基与多波段引力波观测有望超越该理论现有边界。此处给出的边界与通过旋进-并合-铃宕一致性检验所得者相当。
引用
@article{arxiv.2003.00286,
title = {Probing Einstein-dilaton Gauss-Bonnet Gravity with the inspiral and ringdown of gravitational waves},
author = {Zack Carson and Kent Yagi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.00286},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 4 figures; added a citation and DOI