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来自引力波透镜事件的对 $H_0$ 的高精度约束

宇宙学与河外天体物理 2020-11-06 v2

摘要

鉴于多信使天文学中 newly 开启且快速增长的引力波窗口,为了充分利用我们所获得的新机遇,需要新思路以更好更深入地运用我们掌握的尖端探针。遵循这一目标,本文提出一种方法,通过未来对单一源在引力波与电磁两种波段发射的辐射的引力透镜观测,来约束宇宙学背景,特别是哈勃常数。事实上,引力波辐射的透镜效应可在相应波形中留下清晰印记,我们想分析此类测量能否成功用于更好地约束宇宙学背景。因此,通过对引力波透镜信号使用波光学、对电磁信号使用标准几何光学近似,我们研究了不同宇宙学参数对由引力透镜引起的到达时间延迟值的影响,给定特定的引力波频率、透镜的质量模型以及源的红移和位置(相对于透镜)。尽管引力波的透镜率预计较低,我们表明即便仅一个透镜事件,结合来自 Planck 的 Ωm\Omega_m 先验,在“悲观”情景下(脉冲星族类似于当前脉冲星计时阵列状态)可为我们提供与现有独立探针相当的 H0H_0 不确定性,而在乐观情景下(观测到的脉冲星数量多达平方公里阵列预期)则小两个数量级。因此,其在解决哈勃张力中的作用可能是决定性的。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.11786,
  title  = {High accuracy on $H_0$ constraints from gravitational wave lensing events},
  author = {Paolo Cremonese and Vincenzo Salzano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.11786},
  year   = {2020}
}

备注

Added plots, minor adjustments. 12 pages, 6 figures, comments are welcomed