天体测量学与脉冲星计时阵列：引力波探测的协同效应
宇宙学与河外天体物理
2025-12-25 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
高精度天体测量学为探测低频引力波提供了一种有前景的方法，可补充脉冲星计时阵列（PTA）观测。我们探索了天体测量测量对随机引力波背景（SGWB）的响应，并与PTA数据协同。推导了该响应的解析协变表达式，考虑了SGWB中可能存在的偶极各向异性。我们确定了从天体测量观测中提取SGWB信息的最优估计量，并研究了SGWB特性灵敏度如何随恒星和脉冲星在天空中的位置而变化。利用当前PTA能力和近未来天体测量灵敏度的代表性示例，我们证明与仅使用PTA数据相比，交叉关联天体测量和PTA数据可以改进对SGWB特性的约束。通过SGWB振幅、谱倾斜和偶极各向异性振幅的Fisher预测，量化了改进程度。未来，这种联合约束可能在识别PTA探测到的SGWB信号起源方面发挥关键作用。
引用
@article{arxiv.2412.14010,
title = {Astrometry meets Pulsar Timing Arrays: Synergies for Gravitational Wave Detection},
author = {N. M. Jiménez Cruz and Ameek Malhotra and Gianmassimo Tasinato and Ivonne Zavala},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.14010},
year = {2025}
}
备注
33 pages, 10 figures. Version accepted at PRD