识别引力波信号的宿主星系

当前LIGO-GEO-Virgo科学运行的目标之一是近乎实时地识别瞬态引力波信号，以便进行后续电磁观测。电磁对应体可以增加引力波探测的可信度，并提供对源本质的洞察。当前的引力波-电磁联合观测活动基于与引力波天区误差框的重叠来定位潜在的宿主星系。我们提出了一种新的统计量来识别最可能的宿主星系，根据星系的位置、距离和光度对其进行排序。我们通过中子星和黑洞并合双星（地面引力波探测器最有希望的源之一）产生的引力波的蒙特卡洛模拟来测试我们的统计量。考虑到当前探测器可及的信号，我们发现当对一个星系成像时，我们的统计量正确识别真实宿主的概率约为20%到50%，具体取决于双星成分的质量。使用五个窄场图像，对真实宿主成像的概率增加到约50%到80%。当使用大视场望远镜对星系群进行集体成像时，单次成像的概率提高到约30%到60%，五次成像提高到约70%到90%。对于下一代探测器（约2015年之后），并考虑100 Mpc内的双星（所用星系星表覆盖的范围），一次窄场成像的概率约为40%，五次窄场成像约为75%，一次宽场成像约为65%，五次宽场成像约为95%，与双星类型无关。