具有跑动普朗克质量的标准汽笛

我们考虑了时变普朗克质量对引力波（GWs）传播的影响。跑动普朗克质量在若干修正引力理论中自然出现，此处我们聚焦于那些带有额外暗能量场、负责宇宙晚期加速膨胀，但像广义相对论（GR）一样仅传播两种以光速传播的引力波偏振的理论。由于时变普朗克质量影响引力波的振幅从而影响力源推断距离，标准汽笛对 $H_0$ 的测量与表征时变普朗克质量的参数 $c_M$ 简并，其中 $c_M=0$ 对应于具有常数普朗克质量的 GR。非零 $c_M$ 的影响将对地面引力波探测器（如先进 LIGO 和 A+）可观测灵敏度与距离下的双中子星（BNSs）发射的引力波产生显著作用，意味着标准汽笛测量可提供对 $H_0$ 与 $c_M$ 的联合约束。假设宇宙的 $\Lambda$CDM 演化并采用普朗克对 $H_0$ 的测量作为先验，我们发现 GW170817 约束 $c_M = -9^{+21}_{-28}$（$68.3\%$ 可信度）。我们还讨论了预测，发现若假设 $H_0$ 独立已知，则先进 LIGO 探测的 100 个 BNS 事件可将 $c_M$ 约束在 $\pm0.9$ 内。这与当前宇宙学最佳约束相当。类似地，对于 100 个 LIGO A+ BNS 探测，可将 $c_M$ 约束至 $\pm0.5$。在分析联合 $H_0$ 与 $c_M$ 约束时，我们发现需要约 $400$ 个 LIGO A+ 事件才能将 $H_0$ 约束到 $1\%$ 精度。最后，我们讨论了非零 $c_M$ 值使 100 个 LIGO A+ 探测的标准汽笛 $H_0$ 测量产生偏差的可能性，发现若错误假设 $c_M=0$，则 $c_M=+1.35$ 可能使 $H_0$ 偏低偏置 3-4$\sigma$。