通过双中子星并合的引力波观测确定宿主红移

作为标准汽笛的旋进致密双星将在未来几年先进干涉引力波探测器开始观测时很快成为宇宙学的宝贵工具。然而，引力波携带的信息中总静止质量$M$和源红移$z$之间存在简并，这意味着两者都不能直接从信号中提取，只能提取组合量$M(1+z)$，即红移质量。最近的研究表明，对于双中子星系统，晚期旋进信号中依赖于源静止质量的引力波相位潮汐修正可用于打破质量-红移简并。我们在此提出利用并合后信号中编码的特征来推断源的红移。这将允许精确提取源的内在静止质量，进而仅通过引力波观测确定源红移和光度距离。这将开启精确宇宙学和天体物理学的新纪元。利用质量略有不同的双中子星并合的数值模拟，我们对不同红移的引力波信号进行建模，并使用贝叶斯参数估计来确定对于已知质量的源，红移提取的精度。我们发现爱因斯坦望远镜可以在$z<0.04$的红移范围内将源红移确定到约$10\%$--$20\%$。