第三代引力波探测器下恒星级黑洞谱学的远景

引力波黑洞谱学为检验引力的强场 regime 以及并合后形成的最终天体的性质提供了独特机会。在此，我们研究使用第三代引力波探测器（特别是不同配置下的爱因斯坦望远镜，可能与宇宙探险者协同）进行黑洞谱学的前景。利用由LIGO Virgo-KAGRA数据所约束的恒星起源双黑洞的先进种群模型，我们通过Fisher矩阵分析计算了用于精确黑洞谱学的预期事件平均数目。我们对主导模式(2, 2, 0)及一组次主导模式[(3, 3, 0), (2, 1, 0), (4, 4, 0)]进行分析，采用对应于对齐自旋配置的振幅和相位拟合。我们发现，爱因斯坦望远镜将以O(1)%（相应O(10)%）的相对不确定性测量两个独立准正态模式，每年至少O(1)（相应O(500)）个事件，在单一三角形配置或具有相同臂长的两个L形探测器情况下性能相似。15公里臂长配置相较10公里臂长配置可将事件率提高约两倍。当与宇宙探险者协同运行时，事件率将显著提升，每年O(100)个事件达到百分之几的精度。