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来自致密双星旋进的引力偶极辐射与变化引力常数的同时约束

广义相对论与量子宇宙学 2022-09-12 v1 高能天体物理现象

摘要

致密双星是一类重要的引力波(GW)源,可被当前及未来的引力波观测台探测到。它们为广义相对论(GR)在高度动态的强场 regime 下提供了检验平台。在此,我们利用旋进中的双中子星和双黑洞的引力波来研究某些GR替代理论(如标量-张量引力)所预言的偶极引力辐射(DGR)与变化的引力常数。在参数化后爱因斯坦框架内,我们将这两种效应的参数化同时引入致密双星的旋进波形,并执行费舍尔信息矩阵分析以估计它们的同时界限。一般而言,星基引力波探测器能给出比地基探测器更紧的限制。当引力波事件到并合的时间接近星基探测器的寿命时,对DGR参数BB的最紧约束可达σB<3×1011\sigma_B<3\times10^{-11},对变化GG的最紧约束可达σG˙/G<7×109yr1\sigma_{\dot{G}}/G < 7\times10^{-9} \, {\rm yr}^{-1} 。此外,我们分析了这两种效应之间的相关性,并强调了为得到更真实的结果而同时考虑两种效应的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.11913,
  title  = {Simultaneous bounds on the gravitational dipole radiation and varying gravitational constant from compact binary inspirals},
  author = {Ziming Wang and Junjie Zhao and Zihe An and Lijing Shao and Zhoujian Cao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11913},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 9 figures, 2 tables; accepted by Physics Letters B