透镜中的致密双星：LIGO-Virgo-KAGRA 引力波观测台的静默与可探测微透镜效应

位于地球与致密双星并合事件之间的大质量天体可充当放大镜，提升引力波探测器对遥远事件的灵敏度。根据系统参数不同，探测器与源之间的点质量透镜要么导致引力波信号平滑的、依赖于频率的放大，要么导致放大并伴随第二像出现，该像与第一像干涉产生规则、可预测的图样。我们绘制了即将进行的 LVK 观测中信噪比的提升图，作为位于探测器与双星源之间任意点质量透镜的透镜质量 $M_L$ 和无量纲源位置 $y$ 的函数。为量化可探测性，我们计算了透镜波形与未透镜模板库中波形之间的最优匹配。与未透镜模板的不匹配度越高，透镜效应越可探测。此外，我们估计了透镜概率，发现对于总探测双星质量为 120 $M_\odot$ 的情况，LVK 可观测的双星并合红移从 z = 1 增加到约 3.2。对于高于阈值 SNR 的 $120 M_\odot$ 事件，总体透镜概率小于所有可探测事件的 $20\%$，而对于更常见的 $60 M_\odot$ 事件则小于 $5\%$。我们发现可探测透镜存在一种选择偏倚，偏向于视线附近 $y \lesssim 0.5$ 的事件。因此，黑洞双星搜寻可通过考虑此偏倚来提高灵敏度。此外，匹配度、由透镜导致的 SNR 提升以及透镜概率仅弱依赖于探测器的噪声曲线，对于 O3 和预测的 O4 噪声功率谱密度均给出非常相似的结果。这些结果是在假设所有暗物质由 $300 M_\odot$ 点质量透镜构成下的上限。