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推断而非仅探测:第三代引力波探测器观测高红移源的度量指标

广义相对论与量子宇宙学 2026-01-05 v2 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象

摘要

在高红移处探测黑洞双星是第三代引力波干涉仪科学目标基石。恒星形成率在 z~2 达到峰值,到 z~10 时下降数个数量级。任何来自如此高红移的引力波的可靠探测,都意味着要么存在由宇宙核合成起源的原始物质形成的恒星(即所谓的三代星),要么是作为早期宇宙量子涨落直接遗迹的黑洞(即所谓原初黑洞)。关键的是,在宇宙学距离上探测到源并不意味着推断出源位于那里,后者提出了更严格的要求。为此,我们提出两个优值图,称为“z-z 图”和“推断视界”,用于量化可声称源所处的最小红移。我们认为,在量化未来引力波设施的科学收益时,除探测要求外,还应研究此类推断要求。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.16323,
  title  = {Inferring, not just detecting: metrics for high-redshift sources observed with third-generation gravitational-wave detectors},
  author = {Michele Mancarella and Francesco Iacovelli and Davide Gerosa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.16323},
  year   = {2026}
}

备注

6 pages, 4 figures. v2: matches version published on PRD Lett