基于引力波/快速射电暴关联的宇宙学探测

近来,一些理论模型预言一小部分快速射电暴(FRBs)可能与引力波(GWs)相关联。本工作中,我们探讨若未来普遍探测到 GW/FRB 关联系统,将其用作互补宇宙学探针的可能性。我们提出可由 GW 得出的光度距离 $D_{L}$ 与 FRB 得出的色散量 ${\rm DM_{IGM}}$ 联合测量(即组合 $D_{L}\cdot{\rm DM_{IGM}}$)构建升级标准汽笛。此外,不同于依赖哈勃常数 $H_0$ 优化的传统标准汽笛方法(即 $D_{L}$ 方法)和 $\rm DM_{IGM}$ 方法,该 $D_{L}\cdot{\rm DM_{IGM}}$ 方法具有独立于 $H_0$ 的优势。通过蒙特卡洛模拟,我们证明 $D_{L}\cdot{\rm DM_{IGM}}$ 方法比单独使用 $D_{L}$ 或 ${\rm DM_{IGM}}$ 更能有效约束宇宙学参数,并使我们能从约 100 个 GW/FRB 系统实现精确的多信使宇宙学。此外,即便 GW/FRB 关联不存在,此处发展的方法仍可用于那些发生于相同红移处的 GW 与 FRB。