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在银河系双白矮星族中甄别 LISA 验证双星

太阳与恒星天体物理 2023-05-18 v2 星系天体物理 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学

摘要

双白矮星(DWDs)将是激光干涉空间天线(LISA)数量最多的引力波(GW)源。大多数银河系 DWDs 将无法分辨,并叠加形成混淆噪声前景,即 LISA 在 0.53mHz\sim 0.5\mathrm{-}3\,\mathrm{mHz} 附近的主要噪声源。其中一小部分源将从背景中凸显并被单独探测到。在 GW 源中独一无二的是,少数此类双星将通过电磁(EM)观测事先已知,并将成为 LISA 频段中可探测 GWs 的确定源;这些被称为验证双星(VBs)。高节奏测光巡天不断发现新的 VB 系统,其数量在 LISA 发射前将持续增长。我们在完全贝叶斯框架下,利用 LISA 任务的最新设计要求分析了当前所有已知的 VB 候选体,发现所考虑源中有25个可在 4yr4\,\mathrm{yr} 观测时间内被探测到。我们探讨了仅由 GW 观测以及 GW 与 EM 观测联合可预期的结果,并估算了 LISA 运行初期数月内 VB 的探测时间。我们还展示了在 VB 的 GW 信号与来自真实银河系 DWD 族的大量其他未知双星信号(已分辨与未分辨)竞争时,如何对 VB 进行分析。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.10812,
  title  = {Identifying LISA verification binaries among the Galactic population of double white dwarfs},
  author = {Eliot Finch and Giorgia Bartolucci and Daniel Chucherko and Ben G. Patterson and Valeriya Korol and Antoine Klein and Diganta Bandopadhyay and Hannah Middleton and Christopher J. Moore and Alberto Vecchio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.10812},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 8 figures, plus appendices (accepted in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society on 26 April 2023)