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引力波的引力透镜:统计视角

宇宙学与河外天体物理 2018-03-21 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

本文从统计视角研究引力波(GWs)的强引力透镜,特别关注来自恒星双黑洞并合的的高频引力波。这些是地基探测器(如先进激光干涉引力波天文台(aLIGO)和拟议的爱因斯坦望远镜(ET))最有前景的目标,并且在GW传播下可安全置于几何光学极限处理。我们通过考虑透镜星系椭率、透镜环境和放大偏倚的影响,对透镜率进行了详尽计算。我们发现,在某些GW源率情形下,在aLIGO设计灵敏度巡天中每年应能观测到强透镜GW事件一次(∼1 yr^{-1});对于拟议的ET巡天,该率可高达∼80 yr^{-1}。这些结果依赖于GW源丰度的估计,因而可随我们对恒星双黑洞并合率理解的改进而相应修正。我们还计算了每次巡天中四像透镜系统的比例,预测aLIGO巡天约为30%,ET巡天约为6%。最后,我们通过给出透镜时间延迟的概率分布,评估了因有限巡天时长而遗漏某些像的可能性。我们预测该选择偏倚在未来GW巡天中不显著,因为大多数透镜系统(∼90%)的时间延迟小于∼1个月,远短于巡天时长。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.05089,
  title  = {Gravitational lensing of gravitational waves: A statistical perspective},
  author = {Shun-Sheng Li and Shude Mao and Yuetong Zhao and Youjun Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.05089},
  year   = {2018}
}

备注

10 pages, 5 figures, 1 table. Revised to match version published in MNRAS