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来自月球的超大质量双白矮星双星并合:扩展多信使天文学的探测范围

高能天体物理现象 2025-08-19 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们探讨了基于月球的引力波探测器通过探测大质量(M1,M2>1MM_1,M_2 >1 M_\odot)双白矮星(WD)双星并合来拓展多信使天文学格局的潜力。这些系统是 Ia 型超新星的潜在前身,可作为宇宙膨胀的独立探针。我们研究了两个 proposed 的月球引力波探测器概念,在亚赫兹频段(0.1-1 Hz)运行:引力波月球宇宙学观测台(悬挂检验质量探测器的代理)和月球引力波天线(地震阵列探测器的代理)。我们估计这些探测器对最大质量的并合可探测到约 1 Gpc 的距离。我们表明月球探测器每年可观测数十个大质量 WD 并合,包括来自球状星团的并合。月球探测器将以百万分之一的前所未有精度约束这些 WD 的质量。此外,这些探测器可在并合前数周提供预警,包括平方角分分辨率的天空定位,从而开启协调多信使电磁暂现源后续观测的新时代——无论它们演化为 Ia 型超新星还是吸积诱导坍缩事件。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.04936,
  title  = {Massive Double White Dwarf Binary Mergers from the Moon: Extending the Reach of Multi-messenger Astrophysics},
  author = {Manuel Pichardo Marcano and Anjali B. Yelikar and Karan Jani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.04936},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 4 figures, 2 tables, Accepted for publication in ApJ