利用第三代引力波观测台探测重子声学振荡

我们探索了仅通过第三代（3G）引力波探测器（如宇宙探索者和爱因斯坦望远镜）对双中子星并合的引力波观测来探测重子声学振荡（BAO）的可能性。这些测量将提供一种新的独立宇宙学探针。使用当前一代引力波探测器（仅通过引力波观测）探测BAO峰值是不可能的，因为i）与星系不同，引力波并合事件定位较差，ii）没有足够的并合事件来探测BAO长度尺度。利用3G引力波探测器网络，每年可以观测到约$\sim \mathcal{O}(1000)$个双中子星并合事件，在红移$z \leq 0.3$时，这些事件在天空中的定位精度在一个平方度以内。我们表明，3G观测台将能够精确测量大尺度两点相关函数中的BAO特征；BAO效应可以在不同红移处独立检测，使用对应厚度为$150 h^{-1}$ Mpc壳层的红移箱，在红移0.2、0.25或0.3处，支持包含BAO峰值的模型的对数证据比分别约为23、17或3。