基于空间引力波探测器宇宙学——暗能量与 primordial 引力波

拟议中的空间引力波（GW）探测器如DECIGO和BBO将探测约$10^6$个中子星（NS）双星系统，并以高精度确定这些双星的 luminosity distance。将 luminosity distance 与引力波上宇宙学诱导的相位修正相结合，无需通过电磁观测确定宿主星系的红移即可测量高红移处的宇宙学膨胀，并可成为暗能量的独特探针。另一方面，此类中子星双星前景必须被扣除以探测 inflation 期间产生的 primordial 引力波。因此，对暗能量的约束能力与 primordial 引力波的可探测性强烈依赖于探测器灵敏度，且二者密切相关。本文研究了未来空间引力波探测器在有无宿主星系红移识别情况下对暗能量状态方程的约束，并正确处理中子星双星前景残余以研究对 primordial 引力波的灵敏度。基于这些结果，我们讨论了实现上述宇宙学目标研究所需的探测器灵敏度。