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Result of the MICROSCOPE weak equivalence principle test

Authors :
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)
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)
Source :
Classical and Quantum Gravity, Classical and Quantum Gravity, 2022, 39 (20), pp.204009. ⟨10.1088/1361-6382/ac84be⟩, Classical and Quantum Gravity, 39(20)
Publication Year :
2022

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 $1.1\times{}10^{-15}$.<br />Comment: Class. Quantum Grav. 39 204009

Details

Language :
English
ISSN :
02649381 and 13616382
Database :
OpenAIRE
Journal :
Classical and Quantum Gravity, Classical and Quantum Gravity, 2022, 39 (20), pp.204009. ⟨10.1088/1361-6382/ac84be⟩, Classical and Quantum Gravity, 39(20)
Accession number :
edsair.doi.dedup.....662ded32095f118020650e3376edc864