GW150914による一般相対性理論の検証

LIGOによるGW150914の検出は、コンパクト天体バイナリの二体運動を高速で非線形の大きい領域で研究し、バイナリの最終合体および重力場の独特な相対論的モードの励起を観察するこれまでにない機会を提供します。我々は、GW150914が一般相対性理論におけるバイナリブラックホール合体と整合的かどうかを検証するために複数の調査を実施しました。信号の低周波（インスパイラル）および高周波（ポストインスパイラル）段階から決定される最終残留体の質量およびスピンは、一般相対性理論におけるバイナリブラックホール解と相互に整合的であることが分かりました。さらに、GW150914のピーク後のデータは、残留ブラックホールの質量とスピンから推定される最も減衰の少ない準正準モードと一致しています。インスパイラルおよび合体段階でのパラメトリックな一般相対性理論違反を許容する波形モデルを用い、動的領域における重力波相の定量的検証を行い、いくつかの高次ポストニュートン係数の初の経験的境界を決定しました。グラビトンが質量を持つ粒子と同様に真空中で分散されると仮定して、グラビトンコンプトン波長の90%信頼下限を10^13 kmと制約しました。結論として、統計的不確実性の範囲内で、重力の真に強い場の領域における一般相対性理論の違反を示す証拠は見つかりませんでした。