高红移与额外维度模型中的引力波源计数

引力波（GW）源计数近来已被证明能够检验引力辐射随离源距离如何传播。在此，我们将这一形式体系推广到宇宙学尺度，即高红移 regime，并讨论将该方法应用于高红移源的复杂性。我们还考虑了具有紧致化额外维度的模型，如 Kaluza-Klein 模型。此外，我们也考虑中红移情形，即 $0<z\lesssim1$，其中我们表明有可能为源计数 $\frac{dN}{d(S/N)}$ 找到解析近似。这可以用宇宙学参数表示，例如宇宙学常数模型的物质量密度 $\Omega_{m,0}$ 或一般暗能量模型的宇宙学描摹参数。我们的分析尽可能一般，但它依赖于两个重要因素：黑洞双星并合的一个源模型以及 GW 源到星系的偏置。该方法还允许我们根据信噪比 $S/N$ 获得源计数的高阶修正。然后，我们通过模拟分布在有限信噪比范围内、源数目从 10 到 500（如未来探测器所预期）的源，预测未来观测在约束 GW 物理以及基础宇宙学方面的灵敏度。我们发现，有 500 个事件时将可能以百分之几的精度约束当前的物质量密度参数 $\Omega_{m,0}$，且精度随事件数快速提高。在额外维度情形下，我们发现取决于模型的简并性，若有 500 个事件且上述简并性可被打破，则可能对该额外维度的存在提供严格限制。