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利用致密双星并合检验广义相对论强场动力学的一般性方法:进一步研究

广义相对论与量子宇宙学 2015-06-03 v2

摘要

本文在先前由同一作者团队提出的一种用于检验广义相对论强场动力学的新型贝叶斯推断框架的基础上进行了深入阐述,该框架利用并合中的致密双星进行检验。与此前使用的方法不同,我们的技术着重解决参数化偏离广义相对论的某个或某些“检验系数”(例如相位中的系数)是否非零的问题,而非假设所有系数同时偏离零值。该框架很好地适用于多数源具有低信噪比的情景,并且可以方便地组合来自多个探测器观测到的多个源的信息。在先前的工作中,我们推测该框架能够检测出原则上无法被我们的模型波形所容纳的广义相对论的一般性偏离,条件是在探测器最敏感的频率附近,相位变化与低阶相位系数的简单偏移(大于百分之几,即在 150 Hz 处约为 5\sim 5 弧度)所引起的相位变化相当。为了进一步支持这一论断,我们根据预期的 Advanced LIGO/Virgo 噪声曲线,在平稳高斯噪声下进行了额外的数值实验,并向网络中相干注入了相位结构与广义相对论预测存在本质差异、但偏离幅度仍然很小的信号。我们发现,即便在这种情况下,也能以较高的置信度证实广义相对论的破坏。

关键词

引用

@article{arxiv.1111.5274,
  title  = {Towards a generic test of the strong field dynamics of general relativity using compact binary coalescence: Further investigations},
  author = {T. G. F. Li and W. Del Pozzo and S. Vitale and C. Van Den Broeck and M. Agathos and J. Veitch and K. Grover and T. Sidery and R. Sturani and A. Vecchio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1111.5274},
  year   = {2015}
}

备注

15 pages, 7 figures, Amaldi 9 proceedings