NANOGrav 12.5년 데이터 세트: 중력파 배경에서 비아인슈타인 편광 모드 탐색

초록 NANOGrav의 12.5년 데이터 세트에서 일반적인 중력 이론이 허용하는 모든 공간 상관관계에 대한 중력파 배경(GWB)의 증거를 검색합니다. 우리의 데이터에서 이러한 상관관계의 존재를 지지하는 실질적인 증거는 발견되지 않았습니다. 우리는 스칼라-횡단(ST) 상관관계가 사중극(텐서-횡단, TT) 상관관계보다 신호 대 잡음 비율 및 베이즈 계수가 더 높은 것을 발견했습니다. 특히, 우리는 신호 대 잡음 비율이 2.8인 ST 상관관계를 발견했으며, 이는 약 20:1의 베이즈 확률로 TT 상관관계(헬링스와 다운스 상관관계)보다 선호됩니다. 그러나 태양계 천체력 체계의 모델링을 포함하거나 펄서 J0030+0451를 완전히 고려에서 제외했을 때 ST 상관관계의 유의성이 극적으로 감소합니다. 명목 신호 대 잡음 비율을 그대로 받아들여도, 모의 데이터 세트 분석 결과 이러한 값은 GWB에 기존 TT 모드만 존재하는 경우 관찰되는 것이 극히 불가능하지 않음을 보여줍니다. 중력의 어떤 편광 모드도 감지되지 않을 경우, 우리는 스펙트럼 지수 γ = 5 및 참조 주파수 f yr = 1 yr −1 에 대해 그 진폭에 대한 상한을 설정합니다. 일반적인 중력 이론의 여덟 가지 일반 가족에 대한 상한 중, TT와 ST 모드 둘 다 포함하는 계량 시공간 이론에 대해 A TT 95 % = ( 9.7 ± 0.4 ) × 10 − 16 및 A ST 95 % = ( 1.4 ± 0.03 ) × 10 − 15 의 값을 발견합니다.