New Test of Lorentz Invariance Using the MICROSCOPE Space Mission

Autor: C. Guerlin, F. Meynadier, Pierre Touboul, Manuel Rodrigues, Hélène Pihan-Le Bars, Quentin G. Bailey, Romain Peaucelle, G. Mo, P. Delva, Gilles Métris, Jay D. Tasson, Peter Wolf, Aurélien Hees, Joel Bergé
Přispěvatelé: Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Kastler Brossel (LKB (Lhomond)), Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Supérieure des Techniques Aéronautiques et de Construction Automobile (ESTACA), Department of Physics and Astronomy, Carleton College, Embry-Riddle Aeronautical University - Prescott, Bureau International des Poids et Mesures (BIPM), DPHY, ONERA, Université Paris Saclay (COmUE) [Châtillon], ONERA-Université Paris Saclay (COmUE), Géoazur (GEOAZUR 7329), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Supérieure des Techniques Aéronautiques et de Construction Automobile (Estaca), ESTACA, DPHY, ONERA, Université Paris Saclay [Châtillon], ONERA-Université Paris-Saclay, Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Physical Review Letters
Physical Review Letters, 2019, 123 (23), ⟨10.1103/PhysRevLett.123.231102⟩
Physical Review Letters, American Physical Society, 2019, 123 (23), ⟨10.1103/PhysRevLett.123.231102⟩
ISSN: 0031-9007
1079-7114
DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.231102⟩
Popis: We use data from the T-SAGE instrument on board the MICROSCOPE space mission to search for Lorentz violation in matter-gravity couplings as described by the Lorentz violating standard model extension (SME) coefficients $({\overline{a}}_{\mathrm{eff}}{)}_{\ensuremath{\mu}}^{w}$, where ($\ensuremath{\mu}=T$, $X$, $Y$, $Z$) and ($w=e$, $p$, $n$) for the electron, proton, and neutron. One of the phenomenological consequences of a nonzero value of those coefficients is that test bodies of different composition fall differently in an external gravitational field. This is similar to ``standard'' tests of the universality of free fall, but with a specific signature that depends on the orbital velocity and rotation of Earth. We analyze data from five measurement sessions of MICROSCOPE spread over a year finding no evidence for such a signature, but setting constraints on linear combinations of the SME coefficients that improve on best previous results by 1 to 2 orders of magnitude. Additionally, our independent linear combinations are different from previous ones, which increases the diversity of available constraints, paving the way towards a full decorrelation of the individual coefficients.
Databáze: OpenAIRE
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