利用极端质量比旋近的引力波宇宙学

激光干涉空间天线（LISA）将开启引力波（GW）频谱的 mHz 频段窗口。在所有预期在该频段发射的新引力波源中，极端质量比旋近（EMRIs）构成了天体物理与基础物理的独特实验室。本文表明，EMRIs 也可用于提取相关的宇宙学信息，作为电磁（EM）与其他引力波观测的补充。通过将 LISA 探测到的最响亮 EMRIs（SNR$>$100）作为暗标准汽笛，并将其天区定位区域与模拟星系目录进行统计匹配，我们发现对 $H_0$ 的约束在 90% 可信度下可达到 $\sim$1.1%（$\sim$3.6%）的精度（最佳（最差）情景）。通过考虑动力学暗能量（DE）宇宙学模型，并将 $\Lambda$CDM 参数固定为其他观测值，我们进一步表明，在最佳（最差）情景下，对 DE 状态方程参数 $w_0$ 可在 90% 可信度下获得 $\sim$5.9%（$\sim$12.3%）的相对不确定度。除了自身具有重要意义外，EMRI 测量将受到不同于 EM 和地基 GW 观测的系统误差影响。因此，与互补宇宙学测量的交叉验证至关重要，特别是如果未来观测出现超越 $\Lambda$CDM 的物理的令人信服的证据。