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基于 LISA-太极网络引力波标准汽笛的宇宙学参数估计预测

广义相对论与量子宇宙学 2021-10-12 v4 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

LISA 和太极预计将在未来形成天基引力波(GW)探测网络。在这项工作中,我们对利用 LISA-太极网络的标准汽笛观测进行宇宙学参数估计作出预测。我们基于 LISA 与太极之间配置角为 4040^{\circ} 的情景模拟了标准汽笛数据。考虑了三种大质量黑洞双星(MBHB)族群模型,即 pop III、Q3d 和 Q3nod,以预测 MBHB 并合事件。我们发现,基于 LISA-太极网络,探测到的电磁(EM)对应体数量几乎是单台太极任务情况的两倍。因此,LISA-太极网络的标准汽笛观测可提供更紧的宇宙学参数约束。例如,仅使用 LISA-太极网络的标准汽笛,H0H_0 的约束精度可达 1.3%1.3\%。此外,结合 CMB 数据,基于 LISA-太极网络的 GW-EM 观测也可紧约束暗能量的状态方程,例如 ww 的约束精度达到约 4%4\%,与 CMB+BAO+SN 的结果相当。结论是,来自 LISA-太极网络的 GW 标准汽笛将成为未来理解暗能量本质的有用宇宙学探针。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.11882,
  title  = {Forecast for cosmological parameter estimation with gravitational-wave standard sirens from the LISA-Taiji network},
  author = {Ling-Feng Wang and Shang-Jie Jin and Jing-Fei Zhang and Xin Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.11882},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 4 figures; accepted for publication in Science China - Physics, Mechanics & Astronomy