通过致密双星及其电磁对应体的引力波观测探测额外维

未来对致密双星及其可能电磁对应体的引力波 (GW) 观测可用于探测额外维的性质。人们普遍认为，引力子和光子是仅有的两种被完全证实的、可在我们四维时空中沿零测地线传播的客体。然而，如果存在额外维且仅引力波可在体空间中自由传播，则引力波与电磁波 (EMW) 的因果传播通常不同。本文在宇宙曲率存在的情况下，研究了五维反 de Sitter 时空中引力波与电磁波的零测地线。我们表明，在一般情况下，等时间内引力波的视界半径长于电磁波。以先进激光干涉引力波天文台探测到的 GW150914 事件和 Fermi 伽马射线暴监测器探测到的 X 射线事件为例，我们研究了曲率 $k$ 和常曲率半径 $l$ 如何在 de Sitter 和 Einstein-de Sitter 宇宙模型中影响引力波与电磁波的视界半径。这提供了一种通过未来对致密双星及其电磁对应体的引力波观测来探测额外维的替代方法。