双中子星并合的多信使探测率与分布及其宇宙学意义

由双中子星(BNS)并合产生的引力波(GW)事件，若其红移可由电磁观测确定，可作为标准汽笛探测宇宙膨胀历史。对于高红移($z\gtrsim 0.1$)事件，短γ射线暴(sGRBs)及其余辉常被视为主要电磁对应体。本文通过研究sGRB与余辉的多种模型，讨论了在二代(2G)、2.5G、三代(3G)引力波探测器时代，结合可探测sGRB与余辉的BNS并合多信使观测的率与分布。例如，对于Cosmic Explorer引力波探测器，配合类GECAM探测器观测γ射线发射与LSST/WFST探测器观测光学余辉，年探测率约为(300-3500)。此外，我们发现这些事件的红移$z\lesssim 2$、倾角$\iota\lesssim 20^{\circ}$。这些结果印证了先前工作的粗略估计。将这些事件作为标准汽笛约束暗能量状态方程参数$w_{0}$与$w_{a}$，我们得到潜在约束$\Delta w_{0}\simeq 0.02-0.05$与$\Delta w_{a}\simeq 0.1-0.4$。