基于空间干涉仪 LISA 的科学研究 V：极端质量比旋近

空间激光干涉仪空间天线（LISA）将能够观测由一个大质量黑洞与一个恒星质量致密天体组成的系统所产生的引力波信号。这类系统被称为极端质量比旋近（EMRIs），预计可在频带内完成约 $10^4$-$10^5$ 个周期，从而允许对其参数进行精密测量。在本研究中，我们试图量化影响 LISA 可探测 EMRIs 数量预测的天体物理不确定性，并发现在相互竞争的天体物理假设下，预期的内禀 EMRI 速率存在约三个数量级的差异。然而，我们发现，无论采用何种天体物理模型，LISA 任务每年应能探测到至少几个 EMRIs，而在最乐观的天体物理假设下每年可达数千个。我们还研究了 LISA 提取这些源参数的精度。我们发现，内禀参数（红移质量、大质量黑洞自旋和轨道偏心率）可被恢复的典型分数统计误差约为 $10^{-6}$-$10^{-4}$。推断光度距离（推断真实质量所必需）的精度约为 $10\%$，天空定位精度可限定在几平方度内，而对 Kerr 度规多极结构的检验可达到百分比级或更好的精度。