利用多波段天体物理前景清洗探测原初随机引力波背景
宇宙学与河外天体物理
2020-10-16 v4 广义相对论与量子宇宙学
摘要
原初随机引力波背景 (SGWB) 携带着早期宇宙物理的一手信息，可能包括来自暴胀、预加热、宇宙弦、电弱对称性破缺等效应。然而，来自致密双星的天体物理前景可能掩盖 SGWB，给信号探测与精确测量带来困难。本文提出一种利用其他频段引力波观测的前景清洗方法。我们将该方法应用于以空间引力波探测器（如激光干涉空间天线 (LISA)）探测 SGWB。我们发现，假设第三代引力波探测器（如 cosmic explorer）观测 10 年，LISA 波段来自致密双星（黑洞与中子星）的天体物理前景的谱密度可以百分之一精度预测。虽然该多波段方法不适用于通常在进入地面探测器频段前就已并合的白色矮星双星 (BWDs)，但我们将前景清洗限制在高于 mHz 的频率，此处所有银河系 BWDs 均可被 LISA 单独分辨，且河外 BWDs 前景的谱密度形状可在一定不确定性下重建和/或建模。前景清洗后，LISA 对原初 SGWB 的灵敏度将大幅提升：无论是通过互相关两个 LISA 星座输出测量 SGWB，还是仅用含三颗航天器的单个星座通过对比信号通道与零通道的响应来测量 SGWB。
引用
@article{arxiv.1910.09637,
title = {Probing Primordial Stochastic Gravitational Wave Background with Multi-band Astrophysical Foreground Cleaning},
author = {Zhen Pan and Huan Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.09637},
year = {2020}
}