利用强透镜信号检验引力波偏振的本质

地面激光干涉探测器网络对引力波（GW）的观测使我们能够探究引力波偏振的本质。这将是广义相对论（GR）的一项有趣检验，因为 GR 仅预言两种偏振模式，而存在预言多达六种偏振模式的引力理论。GW 观测探究偏振本质的能力受限于网络中可用的线性无关探测器数量。（要提取所有偏振模式，探测器数量至少应等于偏振模式数。）GW 的强引力透镜提供了一种显著增加网络中有效探测器数量的可能性。由于强透镜（例如由星系引起），同一信号的多个副本可在数分钟至数周的时间延迟后被观测到。借助地球自转，对同一 GW 信号多个副本的观测将使网络能够测量相同偏振的不同组合。这有效地倍增了网络中的探测器数量。聚焦于产生两个可观测“像”的双黑洞并合强透镜信号，利用贝叶斯模型选择并假设简单偏振模型，我们表明区分偏振模型的能力得到显著提升。