近处双中子星的亚mHz引力波探测可行性研究

双中子星(BNS)是最重要的引力波(GW)来源之一，能够提供关于巨型双星演化和核物理的关键洞见。除激光干涉仪空间天线(LISA)、太极和天琴计划外，下一代空间式GW观测仪提出的概念包括LISAmax、Folkner和eASTROD，旨在探索亚毫秒(mHz)至微赫兹($\mu$Hz)频段。由于这些设计显著抑制了低频噪声，这些探测器预计将超越LISA、太极和天琴在探测非圆形Galactic BNS系统方面表现更佳。本文利用紧凑二进制人口合成仿真生成模拟BNS样本，估算其在5-10年观测期间对应每个GW探测器的信噪比(SNR)。我们发现LISAmax可能探测到约520-900个Galactic BNS，Folkner和eASTROD可能探测到约780-1370个Galactic BNS。值得注意的是，LISAmax在探测高度非圆形系统($e>0.90$)方面尤为出色，这归功于其在相对较高亚mHz频率处的更高灵敏度。我们进一步确定了七个已观测的射电BNS作为验证候选对象，特别是J0737-3039，其SNR可达约100。对于这些亚mHz探测器在5-10年观测期间，预计LMC inspiraling BNS的探测数量约为4-18个，而探测SMC的inspiraling BNS则富有挑战性。这一研究凸显了未来亚mHz GW任务在阐明BNS形成与演化物理方面的巨大潜力。