理论物理与天体物理研究所系列讲座之276:利用宇宙暂现源检验弱等效原理

日期: 
2017/12/21
People: 
吴雪峰研究员
Institute: 
紫金山天文台(PMO)

Title: 利用宇宙暂现源检验弱等效原理

Speaker: 吴雪峰 研究员(国家杰出青年基金获得者)
Institute: 紫金山天文台(PMO)
Time: 2017.12.21(Thursday) 14:30
Place: Physics Building 573, Haiyun Campus, Xiamen University

Abstract: 爱因斯坦等效原理预言,无静止质量(如光子)或静止质量可以忽略(如极端相对论运动的中微子)的中性粒子在引力场中传播,穿越的时间和没有引力场情况是不同的。这种效应也被称之为Shapiro延迟(即有、无引力场2种情况的穿越时间之差)。对于河外和宇宙学起源的暂现源或者变源,不同粒子(如光子与中微子)或不同能量的相同粒子在到达地球之前,必将受到银河系引力场的影响,导致产生相应的Shapiro延迟。此外,爱因斯坦等效原理预言任何非带电检验粒子在真空中的运动轨迹是相同的,任何符合爱因斯坦弱等效原理的引力理论(包括广义相对论)框架下,不同检验粒子(非带电)都会对应相同的后牛顿参数,如γ(γ反映了单位质量引起的空间弯曲)。爱因斯坦等效原理可以通过对比河外和宇宙学暂现源同时释放的不同能量光子在通过同一个引力场所用的时间差来检验,即比较不同能量光子在银河系引力场中传播对应的后牛顿参数γ值的差别是否为零。我们将在报告中介绍利用河外甚至宇宙学起源的伽玛射线暴、快速射电暴、TeV blazars甚至引力波事件等短时标暂现源和变源,在射电、光学、X射线和伽玛射线(MeV,GeV甚至TeV)等不同频率的电磁辐射、中微子辐射和引力波辐射,并给出不同能量粒子对应的后牛顿参数γ值差异的上限,从而高精度检验弱等效原理。