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引力波散射:强度波动

天体物理学 2009-11-11 v1

摘要

考察了引力波在包含小尺度结构的各向异性介质中传播时,其强度受到引力透镜效应的影响。同时考察了由恒星和密度扰动幂律谱系的引力波透镜。由于引力波的长波长特性,必须采用统计方法和物理光学方法来处理恒星引力透镜效应。我们构建了包括聚类效应并允许星体质量分布的模型,用于确定引力波应变幅度及其相关的时间波动谱。对于均匀分布的星系,强度方差随星系密度σ线性比例,但当聚类效应重要时,将放大σ r_F^2倍,其中r_F为费米尺度。我们也考察了由幂律质量谱引起的透镜效应。对于指数小于-2的谱系,波动幅度呈1.3 < Δσ² >^0.25 (D_eff/1 Gpc)^0.5 %的形式,其中Δσ²为在M_sun^2 pc^-4单位面积内测得的质量面密度方差,D_eff为透镜介质的有效距离。对于更陡峭的谱系,波动幅度还取决于密度扰动的内尺度和幂律指数。由于时间尺度过长,引力波的强度波动主要来自不可观测的时间波动。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0611533,
  title  = {Scattering of Gravitational Radiation: Intensity Fluctuations},
  author = {Jean-Pierre Macquart},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0611533},
  year   = {2009}
}

备注

A&A accepted