利用中子星双星引力波对标量化的投影约束

某些标量 - 张量理论具有赋予恒星标量毛的特性，其来源可以是恒星自身的致密性（自发标量化），对于双星系统而言，也可以来自伴星的标量毛（诱导标量化），或是轨道结合能（动力学标量化）。双星中的标量化恒星表现出不同于广义相对论的保守动力学，并且还能激发度规扰动中的标量模，从而带走偶极辐射。因此，双星轨道的收缩速度快于广义相对论的预测，改变了轨道周期的衰变率。尽管如此，标量 - 张量理论仍能通过现有的双星脉冲星检验，因为观测到的脉冲星可能不够致密或轨道结合不够紧密，不足以激活标量化。致密双星旋进最后阶段发射的引力波因而是探测标量化效应的理想探针。针对先进 LIGO 的标准投影灵敏度，我们在此表明，如果中子星足够致密，在进入探测器灵敏度频段时已经处于标量化状态，那么引力波所能施加的约束至少可与双星脉冲星相当。如果恒星在频段内旋进过程中发生动力学标量化，只要标量化发生在旋进足够早期的阶段（大致低于 50Hz 的轨道频率），仍然可能施加约束。在进行这些研究时，我们推导了一种易于计算的数据分析度量，即广义相对论信号与修正信号之间的积分相位差，该度量直接映射到贝叶斯因子，从而确定修正引力效应是否可被探测。最后，我们发现定制模板在现实信噪比下探测此类修正引力效应时，与模型无关的参数化后爱因斯坦波形同样有效。