偏心引力波在分赫兹观测站中的参数估计及其宇宙学意义

致密双星的偏心率可改善引力波（GWs）的参数估计。本文首先研究分赫兹观测站对偏心引力波的参数估计。我们考虑 DECIGO 的两种配置方案，即具有设计灵敏度的单簇 DECIGO 与灵敏度较低的 B-DECIGO（同样为单簇）作为对比。我们采用 Fisher 矩阵估计参数误差。通过模拟 GWTC-3 中的典型双星，我们发现非零偏心率可显著改善几乎所有波形参数的估计。特别地，当初始偏心率 $e_0=0.4$（在 0.1 Hz 处）时，典型双黑洞（BBH）的定位精度可提升 $\mathcal{O}(10-10^{3.5})$ 倍。双中子星（BNS）与中子星—黑洞双星（NSBH）的精确定位，以及中频段 BBH 定位的大幅改善，启发我们构建可唯一识别宿主星系的黄金暗哨天体目录。我们发现，仅以设计灵敏度运行单簇 DECIGO 一年，即可观测到数百个黄金暗 BNS、NSBH 以及数十个黄金暗 BBH。偏心率可使黄金暗 BBH 数量从 $\sim 7~(e_0=0)$ 大幅增至 $\sim 65~(e_0=0.2)$。黄金暗 BBH 事件数量的增加可将 $\Lambda$CDM 模型中哈勃常数测量精度从 2.06% 提升至 0.68%，物质密度参数精度从 64% 提升至 16%。通过引力波传播的现象学参数化，修正引力的约束可从 6.2% 改善至 1.6%。我们的结果表明偏心率对引力波事件探测与参数估计的显著意义，使我们能够精确探测宇宙。