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降低弱引力透镜误差对引力波标准汽笛的影响

宇宙学与河外天体物理 2023-05-09 v3

摘要

超大质量黑洞双星(SMBHB)的并合可作为标准汽笛:即引力波(GW)领域的标准烛光。即将到来的空间引力波探测器将能够发现此类系统并精确估计其光度距离。遗憾的是,弱引力透镜效应会在高红移处对这些标准汽笛的测量距离引入显著误差,严重限制了它们作为精确距离探针的用途。如果能独立估计汽笛的透镜放大率,这一由弱透镜引起的不确定性便可降低,此过程称为“去透镜”。借助最新的数值模拟,本文研究了利用从剪切测量重建的会聚图能在多大程度上降低弱透镜误差。我们还评估了去透镜对利用明亮标准汽笛进行宇宙学参数估计的影响。我们发现,位于zs=2.9z_s = 2.9处的汽笛,其弱透镜误差平均可降低约一半,但实现这一点需要对每个汽笛进行昂贵的超深场观测。这种方法可能仅在有限情况下可行,因此弱透镜误差的降低可能不足以显著改善宇宙学参数估计。我们得出结论,与先前研究中更为乐观的预期相反,进行去透镜校正可能并不值得。要使去透镜在未来变得更实用、更有用,需要显著提高弱透镜巡天的分辨率/深度,和/或改进从这些巡天数据中重建会聚图的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.15160,
  title  = {Reducing the Impact of Weak-lensing Errors on Gravitational-wave Standard Sirens},
  author = {Zhao-Feng Wu and Lok W. L. Chan and Martin Hendry and Otto A. Hannuksela},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.15160},
  year   = {2023}
}

备注

20 pages, 22 figures, to be published in MNRAS