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通过多波段引力波协同观测增强暗汽笛宇宙学

宇宙学与河外天体物理 2025-04-15 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

多波段引力波(GW)标准汽笛观测有望开创宇宙演化研究的新纪元。与单波段GW探测相比,这些观测提供了更高的信噪比和改进的定位能力,这对于暗汽笛的宇宙学应用至关重要。在这项工作中,我们探索了多波段GW协同观测在测量宇宙学参数中的作用,特别是与单个GW观测站数据的比较。我们使用了来自第三代GW探测器和基线分赫兹干涉仪引力波天文台的模拟多波段暗汽笛数据来推断宇宙学参数。我们的分析表明,多波段GW观测将天空定位精度比单波段观测提高了两到三个数量级,尽管它们对光度距离误差的影响仍然有限。这导致了对物质密度和哈勃常数约束的显著改善,分别提高了60%60\%-90%90\%52%52\%-85%85\%的约束精度。我们得出结论,多波段GW协同观测在探测GW信号和解决哈勃张力方面的巨大潜力非常令人期待。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.18188,
  title  = {Enhancing dark siren cosmology through multi-band gravitational wave synergetic observations},
  author = {Yue-Yan Dong and Ji-Yu Song and Shang-Jie Jin and Jing-Fei Zhang and Xin Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.18188},
  year   = {2025}
}

备注

28 pages, 7 figures; accepted for publication in JCAP