利用开放引力波星表检验引力波双折射
高能天体物理现象
2022-10-19 v4 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们报告了利用当前可用最大引力波事件族群检验引力波双折射的结果。引力波双折射可源于广义相对论的有效场论扩展，当宇称对称性破缺时发生，导致左、右旋偏振以不同运动方程传播。我们使用违反宇称的波形，对第 4 版开放引力波星表（4-OGC）报告的 94 个事件进行贝叶斯推断。我们发现绝大多数事件无广义相对论破缺证据。然而，质量最大的事件 GW190521 与质量第二大的事件 GW191109 显示出引人注目的引力波双折射非零结果。我们发现，在假设双折射时，GW190521 与 Zwicky 瞬变设施（ZTF）报告的可能电磁（EM）对应体之间的关联概率增大。排除 GW190521 与 GW191109 后，违反宇称的能量尺度被约束为 M_PV > 0.05 GeV（90% 可信区间），较此前基于十二个事件的结果提升五倍。我们讨论了结果对修正引力的启示及波形系统误差等可能的另类解释。即将到来的 LIGO/Virgo/KAGRA 观测运行对大质量双黑洞并合的更多探测，将阐明该表观双折射的真正起源。
引用
@article{arxiv.2109.09718,
title = {Tests of Gravitational-Wave Birefringence with the Open Gravitational-Wave Catalog},
author = {Yi-Fan Wang and Stephanie M. Brown and Lijing Shao and Wen Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.09718},
year = {2022}
}
备注
v4: 9 pages, 4 figures; Testing GR with 94 GW events, 2 outliers. Update to match the published version in PRD. Code & data release in https://github.com/gwastro/4ogc-birefringence