识别引力波并合难以捉摸的电磁对应体：一项端到端模拟
高能天体物理现象
2015-06-11 v2 宇宙学与河外天体物理
星系天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
结合引力波 (GW) 和电磁 (EM) 观测对致密双星并合进行研究，应能实现对强场引力机制中天体物理过程的详细研究。GW 干涉仪网络在天球上的角分辨率较差，且其电磁信号预测较为微弱。因此，明确无误地定位 GW 并合的电磁对应体将是一个具有挑战性的目标。我们进行了首次全面的端到端模拟，重点关注：i) 针对两种致密双星种群和四种不同 GW 网络的 GW 天球定位、距离测量和体积误差；ii) 随后由一系列多波段望远镜进行的可探测性分析；以及 iii) 在众多可能的天体物理假阳性中最终识别并合对应体。首先，我们发现双中子星 (NS) 双星并合可被三个（或五个）探测器 GW 网络探测到的最大距离分别为 400 Mpc（或 750 Mpc）。NS--黑洞 (BH) 并合的探测距离可远至 1.5 倍。对于三个（或五个探测器）GW 网络，NS-BH 并合的天球定位不确定度分别为 50--170 平方度（或 6--65 平方度）。其次，我们量化了不同口径望远镜可探测到的光学对应体的相对比例。第三，我们提出了五个案例研究，以说明在低银纬和高银纬安全识别电磁对应体所面临的各种挑战。我们首次展示了如何结合构建低延迟 GW 体积与本宇宙星系目录来解决假阳性问题。
引用
@article{arxiv.1210.6362,
title = {Identifying Elusive Electromagnetic Counterparts to Gravitational Wave Mergers: an end-to-end simulation},
author = {Samaya Nissanke and Mansi Kasliwal and Alexandra Georgieva},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.6362},
year = {2015}
}
备注
ApJ in press, matches accepted ApJ version, 23 pages in emulateapj format, 15 figures, 4 tables