1. Result of the MICROSCOPE weak equivalence principle test
- Author
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Pierre Touboul, Gilles Métris, Manuel Rodrigues, Joel Bergé, Alain Robert, Quentin Baghi, Yves André, Judicael Bedouet, Damien Boulanger, Stefanie Bremer, Patrice Carle, Ratana Chhun, Bruno Christophe, Valerio Cipolla, Thibault Damour, Pascale Danto, Louis Demange, Hansjoerg Dittus, Océane Dhuicque, Pierre Fayet, Bernard Foulon, Pierre-Yves Guidotti, Daniel Hagedorn, Emilie Hardy, Phuong-Anh Huynh, Patrick Kayser, Stephanie Lala, Claus Lämmerzahl, Vincent Lebat, Françoise Liorzou, Meike List, Frank Löffler, Isabelle Panet, Martin Pernot-Borràs, Laurent Perraud, Sandrine Pires, Benjamin Pouilloux, Pascal Prieur, Alexandre Rebray, Serge Reynaud, Benny Rievers, Hanns Selig, Laura Serron, Timothy Sumner, Nicolas Tanguy, Patrizia Torresi, Pieter Visser, ONERA, Université Paris Saclay [Palaiseau], ONERA-Université Paris-Saclay, 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]), DPHY, ONERA, Université Paris Saclay [Châtillon], Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), ONERA, Université Paris Saclay [Châtillon], ONERA / DTIS, Université de Toulouse [Toulouse], ONERA-PRES Université de Toulouse, DLR Institute of Space Systems, German Aerospace Center (DLR), Institut des Hautes Études Scientifiques (IHES), IHES, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Centre de Physique Théorique [Palaiseau] (CPHT), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DTIS, ONERA, Université Paris Saclay [Palaiseau], Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École nationale des sciences géographiques (ENSG), Institut National de l'Information Géographique et Forestière [IGN] (IGN)-Université Gustave Eiffel, Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Kastler Brossel (LKB [Collège de France]), Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), 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), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
High Energy Physics - Theory ,analyse de données ,Physics and Astronomy (miscellaneous) ,equivalence principle: validity test ,satellite ,Relativité générale ,FOS: Physical sciences ,General Relativity and Quantum Cosmology (gr-qc) ,space mission ,General Relativity and Quantum Cosmology ,principe d'équivalence ,[SPI]Engineering Sciences [physics] ,experimental gravitation ,general relativity ,stochastic ,platinum ,Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM) ,MICROSCOPE ,[PHYS]Physics [physics] ,Eötvös parameter ,acceleration ,gravitation expérimentale ,space accelerometers ,error: statistical ,paramètre d'Eovos ,High Energy Physics - Theory (hep-th) ,equivalence principle ,gravitation ,mission spatiale ,[PHYS.GRQC]Physics [physics]/General Relativity and Quantum Cosmology [gr-qc] ,Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics ,titanium: alloy - Abstract
The space mission MICROSCOPE dedicated to the test of the Equivalence Principle (EP) operated from April 25, 2016 until the deactivation of the satellite on October 16, 2018. In this analysis we compare the free-fall accelerations ($a_{\rm A}$ and $a_{\rm B}$) of two test masses in terms of the E\"otv\"os parameter $\eta({\rm{A, B}}) = 2 \frac{a_{\rm A}- a_{\rm B}}{a_{\rm A}+ a_{\rm B}}$. No EP violation has been detected for two test masses, made from platinum and titanium alloys, in a sequence of 19 segments lasting from 13 to 198 hours down to the limit of the statistical error which is smaller than $10^{-14}$ for $ \eta({\rm{Ti, Pt}})$. Accumulating data from all segments leads to $\eta({\rm{Ti, Pt}}) =[-1.5\pm{}2.3{\rm (stat)}\pm{}1.5{\rm (syst)}] \times{}10^{-15}$ showing no EP violation at the level of $2.7\times{}10^{-15}$ if we combine stochastic and systematic errors quadratically. This represents an improvement of almost two orders of magnitude with respect to the previous best such test performed by the E\"ot-Wash group. The reliability of this limit has been verified by comparing the free falls of two test masses of the same composition (platinum) leading to a null E\"otv\"os parameter with a statistical uncertainty of $1.1\times{}10^{-15}$., Comment: Class. Quantum Grav. 39 204009
- Published
- 2022