用规范不变的引力波极化态检验引力
摘要：重力波的偏振模式和色散关系的确定对于审查广义引力理论的可行性至关重要。研究重力波偏振态的一个工具是纽曼—彭罗斯(NP)形式。然而，如果重力波的速度小于光速，则NP变量的数量大于偏振态的数量。为了克服这个问题，我们利用巴尔登形式来描述考虑不同波模式的广义色散关系的六种可能的重力波偏振模式。定义一种新的规范不变量量使标量纵向偏振模式的描述明确无歧义。我们将该形式应用于广义相对论、标量张量理论和f(R)-引力的情况。为了建立起理论和实验之间的桥梁，我们推导出物理可观测量（电磁信号的频移导数）与规范不变量变量之间的明确关系。根据这个关系，我们找到了脉冲星定时对每个偏振模式的均方根响应的解析公式。为了估计单个脉冲星定时的灵敏度，我们重点考虑了质量粒子的色散关系的情况。标量纵向和矢量偏振模式的灵敏度曲线在有效质量值不同的情况下发生了显著变化。利用脉冲星定时技术检测（或未检测）偏振模式对于替代引力理论具有决定性的影响。最后，对脉冲星定时带的截止频率进行研究可以导致对重力子质量的限制比地面干涉仪所展示的限制更加严格。
作者：M''arcio E.S. Alves
论文ID：2308.09178
分类：General Relativity and Quantum Cosmology
分类简称：gr-qc
提交时间：2023-08-21