Constraints on the Time Variation of the Gravitational Constant Using Gravitational Wave Observations of Binary Neutron Stars
Notice bibliographique
Résumé
We propose a method to constrain the variation of the gravitational constant $G$ with cosmic time using gravitational wave (GW) observations of merging binary neutron stars. The method essentially relies on the fact that the maximum and minimum allowed masses of neutron stars at a particular cosmic epoch have a simple dependence on the value of $G$ at that epoch. GWs carry an imprint of the value of $G$ at the time of the merger. Thus, if the value of $G$ at merger is significantly different from its current value, the masses of the neutron stars inferred from the GW observations will be inconsistent with the theoretically allowed range. This enables us to place bounds on the variation of $G$ between the merger epoch and the present epoch. Using the observation of the binary neutron star system GW170817, we constrain the fractional difference in $G$ between the merger and the current epoch to be in the range $\ensuremath{-}1\ensuremath{\lesssim}\mathrm{\ensuremath{\Delta}}G/G\ensuremath{\lesssim}8$. Assuming a monotonic variation in $G$, this corresponds to a bound on the average rate of change of $\ensuremath{-}7\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}9}\text{ }\text{ }{\mathrm{yr}}^{\ensuremath{-}1}\ensuremath{\le}\stackrel{\ifmmode \dot{}\else \textperiodcentered \fi{}}{G}/G\ensuremath{\le}5\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}8}\text{ }\text{ }{\mathrm{yr}}^{\ensuremath{-}1}$ between these epochs. Future observations will put tight constraints on the deviation of $G$ over vast cosmological epochs not probed by other observations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».