利用空间引力波探测器探测的双白矮星时域引力波信号约束银河系结构
星系天体物理
2024-11-15 v1
摘要
预计空间引力波探测器，例如激光干涉空间天线（LISA）、太极和天琴，将在毫赫兹频段探测到银河系中大量双白矮星（DWDs）的引力波（GW）信号。在本文中，我们提出了一种替代方法，直接利用空间引力波探测器探测到的时域引力波信号来约束银河系的各向异性结构。由于探测器方向的周年运动变化及其随之产生的方向图函数，DWDs 各向异性分布的信息自然编码在时域引力波信号中。直接使用时域引力波信号使得计算变得简单，例如利用分析方法评估由 DWDs 随机相位叠加产生的噪声，并使用适当的权重来改善约束。我们利用种群合成模型获得的模拟信号，通过这种方法研究了 LISA 和太极可能对银河系薄盘和核球尺度获得的约束。我们进一步通过 Markov Chain Monte Carlo 方法展示了低频信号（前景）和高频信号（可分辨源）的不同约束能力，并发现利用 LISA 或太极探测到的低频（或高频）信号，可以将银河系薄盘的尺度高度和长度以及核球的尺度半径约束至约 30%、30%、40%（或 20%、10%、40%）的相对精度。
引用
@article{arxiv.2411.09298,
title = {Constraining the Galactic Structure using Time Domain Gravitational Wave Signal from Double White Dwarfs Detected by Space Gravitational Wave Detectors},
author = {Siqi Zhang and Furen Deng and Youjun Lu and Shenghua Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.09298},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 8 figures, accepted for publication in ApJ