中文

用来自已知脉冲星的透镜化引力波探测太阳内部

太阳与恒星天体物理 2023-10-09 v3 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学

摘要

当来自旋转中子星的引力波(GWs)从太阳背后到达时,它们会受到引力透镜作用,在波形上留下依赖于频率的调制。当太阳经过中子星前方时,这种调制追踪路径上太阳的投影密度与引力势。我们利用 Fisher 分析计算了从透镜化引力波中提取太阳密度轮廓的精度。为此,我们从澳大利亚望远镜国家设施的脉冲星目录中选取了三个有希望的候选体(高自转脉冲星 J1022+1001、J1730-2304 和 J1745-23)。当引力波探测的信噪比(SNR)在一年观测期内达到 100(f/300Hz)1100 \, (f/300 {\rm Hz})^{-1}(其中 ff 为引力波频率)时,该透镜信号可以 3σ3 \sigma 置信度被测量到。当 SNR 提升至 104\gtrsim 10^4 时,太阳密度轮廓可作为半径的函数被绘出。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.08220,
  title  = {Probing the solar interior with lensed gravitational waves from known pulsars},
  author = {Ryuichi Takahashi and Soichiro Morisaki and Teruaki Suyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.08220},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, 13 figures; will appear in ApJ; a numerical code of the amplification factor for solar lensing is available at http://cosmo.phys.hirosaki-u.ac.jp/takahasi/codes_e.htm