利用中子星双星系统引力波标准汽笛约束宇宙学参数

本文提出了一种测量哈勃参数($H(z)$)的新方法，该方法利用了光度距离($d_{L}$)的各向异性以及对中子星(NS)双星系统引力波(GW)的分析。由于此前缺乏探测引力波的能力，该方法从未付诸实践。LIGO成功探测到黑洞(BH)双星系统合并的引力波，宣告了这一新方法的可能性。我们将该方法应用于几个引力波探测项目，包括Advanced LIGO(Adv-LIGO)、Einstein Telescope(ET)和DECIGO，发现Adv-LIGO和ET测得的$H(z)$精度较差，而DECIGO测得的$H(z)$具有良好的精度。我们利用DECIGO测得的$H(z)$误差信息，模拟了每0.1红移跨度处的$H(z)$数据，并将这些模拟数据用于宇宙学参数的预测。与现有的38个观测$H(z)$数据(OHD)相比，模拟数据对宇宙学参数的约束明显更紧，且品质因数(FoM)值也相应更高。对于DECIGO标准汽笛为期3年的观测，FoM值高达834.9。如果进行10年的观测，FoM可达2783.1。作为对比，38个实际观测$H(z)$数据的FoM为9.3。这些改进表明，新方法在进一步的宇宙学约束中具有巨大潜力。