利用未来引力波标准汽笛探测宇宙不透明度
广义相对论与量子宇宙学
2020-01-22 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
在这项工作中，我们利用高斯过程（Gaussian Process）探索未来引力波（GW）测量通过将其无不透明度的光度距离（LD）与来自 Ia 型超新星（SNIa）的依赖于不透明度的光度距离进行比较来探测宇宙不透明度的潜力。GW 数据点由第三代爱因斯坦望远镜模拟得到，SNIa 数据取自 Joint Light Analysis（JLA）或 Pantheon 汇编。使用高斯过程的优势在于可以在相同红移处将 SNIa 数据与 GW 数据匹配，并利用所有可用数据探测宇宙不透明度。我们得到，在以宇宙学无关的方式下，在 1σ 置信水平（CL）处对宇宙不透明度的约束误差棒可分别减小至 JLA 的 σ_ε∼0.011 与 Pantheon 的 0.006。因此，未来 GW 测量能在宇宙不透明度检验上给出有竞争力的结果。此外，我们提出一种通过在高斯过程下将模拟 GW 重构的 LD 与平坦 ΛCDM 模型中 SNIa 数据重构的 LD 进行比较来探测宇宙透明度空间均匀性的方法。结果显示透明宇宙在 1σ CL 下被偏好，尽管宇宙不透明度的最佳拟合值是红移依赖的。
引用
@article{arxiv.1912.02327,
title = {Probing the cosmic opacity from Future Gravitational Wave Standard Sirens},
author = {Lu Zhou and Xiangyun Fu and Zhaohui Peng and Jun Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02327},
year = {2020}
}
备注
19pages, 3figures, accepted by PRD