DECIGO 探路者的科学潜力及利用星载引力波干涉仪检验广义相对论
广义相对论与量子宇宙学
2013-02-12 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
DECIGO 探路者 (DPF) 具备探测来自银河系中等质量黑洞双星引力波的能力。如果探测到信号，则有可能确定双星组分的参数。此外，利用未来的星载引力波干涉仪，可以在强场区域检验替代引力理论。在这篇综述文章中，我们首先解释像 DPF 和 DECIGO/BBO 这样的探测器如何工作，并讨论预期的事件率。然后，我们回顾如何在广义相对论和替代引力理论中计算来自具有轻微偏心轨道的进动致密双星的观测引力波形。对于后者，我们重点关注 Brans-Dicke 理论和 massive gravity 理论。在回顾这些理论后，我们展示了使用 Fisher 分析通过 DPF 进行参数估计的结果。我们还讨论了 DPF 与地面干涉仪的可能联合搜索。接着，我们展示了利用未来星载干涉仪检验替代引力理论的结果。DECIGO/BBO 能够对 Brans-Dicke 理论施加比太阳系实验强 4--5 个数量级的约束。这仍然比未来的太阳系任务（如 ASTROD I）强 1--2 个数量级。另一方面，LISA 应该能够对引力子质量施加比当前太阳系界限严格 4 个数量级的约束。DPF 可能对 massive gravity 理论施加与太阳系界限相当的约束。我们还讨论了利用 eLISA 和 ASTROD-GW 检验替代引力理论的前景。使用 eLISA 的界限与 LISA 相似，但在本文考虑的所有引力波探测器中，ASTROD-GW 在约束 massive gravity 理论方面表现最佳。
引用
@article{arxiv.1302.2388,
title = {Scientific Potential of DECIGO Pathfinder and Testing GR with Space-Borne Gravitational Wave Interferometers},
author = {Kent Yagi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.2388},
year = {2013}
}
备注
86 pages, 23 figures; invited review article, based on a talk in ASTROD5, published in IJMPD