来自奇异致密天体的回声有多响？

LIGO 合作组对引力波 (GWs) 的首次直接观测推动了对广义相对论 (GR) 的不同检验，包括在致密天体并合的 GR 波形之后搜索额外脉冲。这些搜索的动机来自于一种替代提议，即最终的致密天体可能由于缺乏事件视界和中心奇点而不同于黑洞 (BH)。在受量子引力修正启发而预测无视界天体为引力坍缩最终阶段的理论中，预期会存在这类天体。在这种假设情况下，该奇异致密天体 (ECO) 将在 $r_{\rm ECO}=r_{+}(1+\epsilon)$ 处呈现（部分）反射表面，而不是在 $r_{+}$ 处存在事件视界。对于这类天体，下落的波不会完全损失，并将产生次级脉冲，近期文献将其称为回声。然而，很大程度上未知的 ECO 反射率决定了信号的振幅，且细节还取决于前身致密双星的初始条件。在这里，我们首次使用旋进-并合-铃宕波形的微扰描述和物理动机驱动的 ECO 反射率，获得了对首次回声可探测性的估计。质量可比的双星将具有更强的首次回声，从而提高探测机会。对于像 GW150914 这样的案例，首次回声的探测将需要处于 $\sim 20-60$ 范围内的最小铃宕信噪比 (SNR)。在预期的灵敏度提升下，我们估计在 O4 期间每年将有一到两个事件具备首次回声探测所需的 SNR。