引力波的引力透镜效应:星系尺度透镜族中微透镜的概率

随着观测到的引力波(GW)信号数量的增加,探测星系对GW的强透镜效应已成为现实可能。透镜星系还包含微透镜(如恒星和黑洞),在LIGO频段内对强透镜GW信号引入进一步的频率相关调制。给定透镜系统中多个透镜信号具有不同的宏观放大底数($|\mu|$)且位于不同的微透镜密度($\Sigma_\bullet$)中,导致不同程度的微透镜畸变。本工作利用真实模拟观测量化受微透镜影响的强透镜系统比例。我们研究50个四重成像系统(quads),对每个透镜信号生成50个实现。然而,我们的结论对双重成像系统(doubles)中的透镜信号同样适用。此处研究的透镜信号具有$|\mu|\sim[0.5, 10]$和$\Sigma_\bullet\sim[10, 10^3]~{\rm M}_\odot/{\rm pc^2}$。我们发现微透镜效应比对底层微透镜密度更敏感于宏观放大,即便后者超过$10^3~{\rm M}_\odot/{\rm pc^2}$。在总质量范围[10 M$_\odot$, 200 M$_\odot$]内,几乎所有双黑洞源的透镜与无透镜GW信号间失配极少超过$1\%$。这意味着微透镜预计不会影响此类信号的探测或参数估计,且在宏观放大${\leq}10$时不会给识别不同透镜对应体带来额外挑战。此类放大截断预计在LIGO-Virgo探测器网络第四次观测运行中由quads中${\sim}50\%$和可探测doubles中${\sim}90\%$的成对信号满足。