Constraining cosmological extra dimensions with gravitational wave standard sirens: From theory to current and future multimessenger observations
Notice bibliographique
Résumé
The propagation of gravitational waves (GWs) at cosmological distances offers a new way to test the gravitational interaction at the largest scales. Many modified theories of gravity, usually introduced to explain the observed acceleration of the Universe, can be probed in an alternative and complementary manner with respect to standard electromagnetic (EM) observations. In this paper we consider a homogeneous and isotropic cosmology with extra spatial dimensions at large scales, which represents a simple phenomenological prototype for extradimensional modified gravity cosmological models. By assuming that gravity propagates through the higher-dimensional spacetime, while photons are constrained to the usual four dimensions of general relativity, we derive from first principles the relation between the luminosity distance measured by GW detectors and the one inferred by EM observations. We then use this relation to constrain the number of cosmological extra dimensions with the binary neutron star event GW170817 and the binary black hole merger GW190521. We further provide forecasts for the Laser Interferometer Space Antenna (LISA) by simulating multimessenger observations of massive black hole binary (MBHB) mergers. This paper extends and updates previous analyses which crucially neglected an additional redshift dependency in the GW-EM luminosity distance relation which affects results obtained from multimessenger GW events at high redshift, in particular constraints expected from LISA MBHBs.
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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 | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».