第三代观测台对致密双星并合前的定位

我们给出了利用第三代引力波观测台对双中子星并合进行并合前探测与定位的前景。我们考虑了 2030 年及以后可能运行的多种引力波网络；这些网络包括最多两个 Cosmic Explorer 台址、Einstein Telescope，以及现有第二代地基探测器的持续观测。对于 300 Gpc$^{-3}$yr$^{-1}$ 的本地并合率基准值，我们发现仅 Einstein Telescope 自身能够在并合前 5 分钟和 30 分钟分别每年探测到 6 和 2 个源，同时提供 $<10~\textrm{deg}^2$ 的定位。单个 Cosmic Explorer 能够探测但无法自身定位源。然而，双探测器 Cosmic Explorer 网络依据相同标准每年将探测到 22 和 0.4 次并合。双 Cosmic Explorer 与 Einstein Telescope 共同运行的全三探测器网络，将允许在并合前 5 分钟对每年约 7 个源实现 $<1~\textrm{deg}^2$ 的源定位。鉴于定位与探测能力的显著提升，第三代观测台将使包括伽马射线、X 射线与光学望远镜在内的广泛观测台阵常规观测并合瞬发辐射成为可能。此外，并合前数分钟的次度定位，结合窄视场高能望远镜，可强力约束过去十年提出的高能并合前辐射模型。