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利用第三代引力波探测器限制 $f(T)$ 引力的前景

广义相对论与量子宇宙学 2024-01-31 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

双致密天体并合伴随着电磁(EM)对应体,为探索各种宇宙学模型提供了绝佳机会,因为引力波(GWs)和电磁对应体分别携带光度距离和红移信息。f(T)f(T) 引力改变了背景演化并在引力波传播中提供摩擦项,可以通过比较修正后的引力波光度距离与电磁光度距离来进行检验。考虑到第三代引力波探测器,即爱因斯坦望远镜和两个宇宙探索者,我们模拟了一系列带有电磁对应体的双中子星和中子星 - 黑洞双星的引力波事件。这些模拟可用于限制 f(T)f(T) 引力 [特别是本文中的幂律模型 f(T)=T+α(T)βf(T)=T+\alpha(-T)^\beta] 和其他宇宙学参数,如 β\beta 和哈勃常数。此外,结合模拟与当前的 Ia 型超新星和重子声学振荡观测,我们获得了对 f(T)f(T) 引力更严格的限制。我们发现,与仅分析当前观测数据相比(Δβ0.3\Delta \beta \sim 0.3),当组合所有三个数据集时,估计精度显著提高(Δβ0.03\Delta \beta \sim 0.03)。同时,哈勃常数的不确定性可降低至约 1%1\%

关键词

引用

@article{arxiv.2401.01567,
  title  = {Prospects of constraining $f(T)$ gravity with the third-generation gravitational-wave detectors},
  author = {Ran Chen and Yi-Ying Wang and Lei Zu and Yi-Zhong Fan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.01567},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 6 figures, 3 tables