利用超大质量黑洞双粒子合并的LISA观测探测引力波速度与色散

根据广义相对论 (GR)，引力波 (GW) 应以光速 $c$ 传播。然而，某些超出GR的理论预测引力波速度 $c_{\rm gw}$ 偏离 $c$，且部分理论预期真空色散。因此，通过比较波形探测器与来自GR之外的信号到达时间，可以探测GW的传播效应。由于这种传播效应随距离累积，超大质量黑洞双粒子 (SMBHB) 合并预期比恒星质量等效事件更为理想。本文通过仿真研究了SMBHB合并群体观测的潜力。我们对三种可能的SMBHB合并群体（即Pop\MakeUppercase{\romannumeral 3}、Q3-nod 和 Q3-d）进行5年任务仿真。分别得到对引力子质量的约束为 $9.50$、$9.33$ 和 $9.05 \times 10^{-27} \, \mathrm{eV}/c^2$。我们也获得了针对不同色散情景的相应约束。如果能够同时检测到SMBHB合并的电磁波信号，$c_{\rm gw}$ 可独立于波形约束至 $\Delta c/c$ 为 $10^{-13}-10^{-12}$，对应引力子质量约束为 $10^{-26}-10^{-24} \, \mathrm{eV}/c^2$。