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利用太极引力波标准汽笛改进宇宙学参数估计的前景

宇宙学与河外天体物理 2020-07-15 v3 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

太极是一个基于空间的引力波观测台,由三颗卫星组成,形成边长为 3×1063\times 10^6 km 的等边三角形,绕太阳运行。太极能够观测大质量黑洞双星(MBHB)并合的引力波标准汽笛事件,这有助于探测宇宙的膨胀。本文初步预测了太极利用引力波标准汽笛数据改进宇宙学参数估计的能力。我们基于三个基准宇宙学模型和三个 MBHB 形成与增长模型模拟了五年的标准汽笛数据。研究发现,来自太极的标准汽笛数据能够有效打破由宇宙微波背景(CMB)各向异性数据产生的宇宙学参数简并,尤其是对于动力学暗能量模型。与仅使用 CMB 数据相比,CMB+太极的数据组合显著改善了宇宙学参数的约束。与当前光学宇宙学观测相比,太极仍能在某种程度上帮助改进宇宙学参数估计。此外,我们考虑了一个理想情景来研究太极在约束宇宙学参数方面的潜力。我们得出结论:来自太极的 MBHB 标准汽笛将成为未来一种强有力的宇宙学探针。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.11629,
  title  = {Prospects for improving cosmological parameter estimation with gravitational-wave standard sirens from Taiji},
  author = {Ze-Wei Zhao and Ling-Feng Wang and Jing-Fei Zhang and Xin Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11629},
  year   = {2020}
}

备注

12 pages, 8 figures; published online in Science Bulletin