利用恒星级黑洞双星引力波探测引力宇称破缺

近期引力波事件的发现为我们提供了在强引力与动力学场区检验引力的独特试验台。对广义相对论的一种可能修正为引力宇称破缺，其导致引力波的振幅双折射，即在传播过程中一种圆偏振模式被放大而另一种被抑制。本文中，我们研究通过恒星级黑洞双星引力波的振幅双折射来测量引力宇称破缺的精度。我们以 Chern-Simons 引力为例，并在有效场论形式体系内工作。我们考虑来自单个源与随机引力波背景的引力波。关于单个源的界限，我们使用 Fisher 分析进行估计，并通过在天空位置与双星取向随机分布源来进行蒙特卡洛模拟。我们发现，来自 GW150914 的 Chern-Simons 引力中标量场演化的界限过弱，无法满足弱 Chern-Simons 近似，而设计灵敏度下的 aLIGO 可给出有意义的界限。关于随机引力波背景的界限，我们将宇称破缺模式探测的阈值信噪比设为 5，并在假设信号与无宇称破缺一致的情况下用未来探测器估计预计界限。我们发现，两台第三代探测器的网络能够给出略强于当前双脉冲星界限的约束。由于引力波观测探测的是源与探测器之间宇称破缺的差异或标量场的视线积分，此类界限是对太阳系实验与双脉冲星观测局域测量的补充。