利用爱因斯坦望远镜未来的引力波标准汽笛观测改进宇宙学参数估计

探测由双致密天体并合产生的引力波可提供测量引力波暴源光度距离的独立方法，表明引力波观测结合电磁对应体观测能为研究宇宙学中的宇宙膨胀历史提供“标准汽笛”。本工作中，我们希望研究未来的引力波标准汽笛观测如何打破传统光学观测中存在的参数简并，以及它们如何帮助改进宇宙学参数估计。我们以第三代地基引力波探测器爱因斯坦望远镜为例进行分析。通过基于爱因斯坦望远镜十年观测在红移0到5范围内模拟1000个事件数据，我们发现引力波数据能大幅打破物质密度与哈勃常数之间的简并，从而显著改善宇宙学约束。我们进一步表明，在宇宙学拟合中纳入引力波数据也能显著改进对暗能量状态方程参数的约束。