基于引力波标准汽笛与宇宙计时器的模型无关曲率确定

引力波（GWs）的探测提供了一种测量光度距离的直接途径，使我们能够探测宇宙学。本文继续拓展GW标准汽笛在宇宙学中的应用，并提出通过比较未来GW源与当前宇宙计时器观测的距离，可以以模型无关的方式估计空间曲率。我们期望GW事件的电磁对应体给出源红移，并以Einstein Telescope为参考，模拟来自双中子星与黑洞–中子星双星并合的成百上千个GW数据。我们的模拟表明，基于100个模拟GW事件与31个当前宇宙计时器测量，曲率参数 $\Omega_{K}$ 的误差预计被限制在 $\sim0.125$ 水平。若观测到1000个GW事件，$\Omega_{K}$ 的不确定度将进一步降至 $\sim0.040$。我们还发现，加入50个模拟 $H(z)$ 数据（由81个宇宙计时器数据与1000个模拟GW事件组成）可对零宇宙曲率给出更紧的约束，其中 $\Omega_{K}=-0.002\pm0.028$。相较于一些涉及其他宇宙探针距离的 actual 模型无关曲率检验，该使用GW数据的方法实现了精度高得多的约束。