利用空间引力波观测探索快速射电暴与双中子星起源之间的关联

重复快速射电暴（FRB）的起源是一个开放性问题，观测表明至少有一些 FRB 与年老恒星族群相关。有人提出某些重复 FRB 可能由双中子星磁层在并合前几十年到几百年的相互作用产生。这些系统在此期间也会发射 centi-Hertz 引力波，可被空间引力波探测器探测到。我们探讨了利用当前和未来的空间引力波探测器（如 TianQin、LISA 和 DECIGO）来检验这一 FRB 形成假说的前景。聚焦于邻近星系如 M81，该星系在球状星团中拥有一个重复 FRB 源，我们计算了双中子星系统的探测能力。我们的分析表明，尽管 TianQin 和 LISA 等任务在视界距离方面存在局限，改变探测器指向方向可以显著提升探测概率。考虑到一个类似银河系的星系在并合前 100 年内恰好包含一个 BNS 的概率仅为 $3\times10^{-5}$ 到 $5\times10^{-3}$，如果探测到来自 M81 的信号，我们可以在至少 2.81$\sigma$ 的显著性水平上建立 FRB 与双中子星之间的关联，或在乐观/现实假设下获得 $4\times10^6 - 7\times10^8$ / $5\times10^2 - 10^5$ 的贝叶斯因子反对背景模型。下一代探测器如 DECIGO 提供了增强的能力，应能轻松探测 M81 及更远处的这些系统。我们的工作强调了空间引力波任务在揭示 FRB 起源中的关键作用。