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缓解标准汽笛的双星视角偏差

宇宙学与河外天体物理 2024-10-10 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

不同实验对局部宇宙膨胀速率(哈勃常数)测量结果的不一致性,暗示了现有实验中未知的系统误差或新物理。引力波标准汽笛是一种能够独立直接测量哈勃常数的方法,有潜力解决这一矛盾。在此之前,确保标准汽笛方法中没有显著的系统误差至关重要。当从对引力波源(致密双星并合)的电磁观测中不准确地推断其视角时,已经识别出一个显著的系统误差。这种系统误差导致使用双中子星并合事件 GW170817 的观测进行标准汽笛哈勃常数测量时出现了超过 10% 的差异。在本快报中,我们开发了一种新的形式体系来推断并缓解这一系统误差。我们证明,通过 5、10 和 20 次双中子星并合观测,可以将哈勃常数测量的系统不确定度减小到小于其统计不确定度。我们表明,即使有偏的视角分布形状与我们选择的模型不完全吻合,我们的形式体系也能成功减少系统误差。当双星视角从电磁观测中推断时,我们的形式体系确保了无偏的标准汽笛哈勃常数测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.11126,
  title  = {Mitigating the binary viewing angle bias for standard sirens},
  author = {Alberto Salvarese and Hsin-Yu Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.11126},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted version by The Astrophysical Journal Letters