利用透镜事件中引力波干涉打破质量片简并
宇宙学与河外天体物理
2021-07-07 v1
摘要
质量片简并(mass-sheet degeneracy)是引力透镜中一个众所周知的问题,它限制了我们从观测推断天体物理透镜性质或宇宙学参数的能力。随着引力波观测数量的增长,探测到透镜事件将变得更有可能,评估质量片简并如何影响它们至关重要。本文通过由衍射积分计算放大因子,解析与数值地研究了透镜波形如何受质量片简并影响。我们特别区分了几何光学、波光学与干涉 regime,聚焦于地基引力波探测器。与电磁辐射引力透镜的预期一致,我们确认在几何光学情形下,仅用一张透镜图像无法打破质量片简并。然而,我们发现,在干涉 regime 中,以及部分在波光学 regime 中,仅凭一个透镜波形即可借助信号的特征干涉图样打破质量片简并。最后,我们通过模板匹配量化了质量片简并可被打破的程度。我们发现,在现有 GW 探测器灵敏度下并考虑与迄今探测到信号同样强的信号时,质量片简并可导致透镜质量上 的 不确定度。在这些数值下 MSD 仍可能是个问题。但在具有更高信噪比的信号情况下,不确定度可降至 ,小于当前动力学质量测量所达到的不确定度。
引用
@article{arxiv.2104.07055,
title = {Breaking the mass-sheet degeneracy with gravitational wave interference in lensed events},
author = {Paolo Cremonese and Jose María Ezquiaga and Vincenzo Salzano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.07055},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 8 figures. Comments are welcome