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利用强引力透镜宇宙瞬变源检验弱等效原理

高能天体物理现象 2018-09-26 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

当前对爱因斯坦弱等效原理(WEP)的约束利用了天文源相关粒子间的观测时间延迟。然而,由粒子发射时间引起的内禀时间延迟无法测量,在以往研究中被简单假设为零。本文提出一种利用强引力透镜宇宙瞬变源检验相对论性信使的 WEP 的稳健方法,其可自然克服内禀时间延迟问题。这可通过两种方式实现:比较不同能带中看到的透镜像之间的时间延迟,或引力波(GWs)与其电磁(EM)对应体之间的时间延迟。我们方法的威力主要取决于宇宙瞬变源的计时精度和强透镜时间延迟。若宇宙瞬变源的时间延迟能以约 0.1 s 的精度测量(例如伽马射线暴),我们表明在具有一个月强透镜时间延迟事件的情况下,参数化后牛顿参数 γ\gamma 值差异的上限为 Δγ<107\Delta \gamma<10^{-7}。若透镜为星系团且强透镜宇宙瞬变源持续时间更短(如快速射电暴),则 WEP 的这一精度可提高 10710^{7} 倍。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.01257,
  title  = {Testing Weak Equivalence Principle with Strongly Lensed Cosmic Transients},
  author = {H. Yu and F. Y. Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.01257},
  year   = {2018}
}

备注

5 pages, 1 figure, accepted for publication in Eur. Phys. J. C