天琴观测台的科学：关于大质量黑洞双星的前期结果

我们研究了利用天琴观测台探测宇宙中并合大质量黑洞双星引力波的前景，天琴是一个拟于 2030 年代发射的星载引力波干涉仪。为界定该任务的科学范围，本文对天琴可探测的大质量黑洞双星的信噪比、探测率及参数估计精度进行了初步估计。为使结果尽可能稳健，我们考虑了若干大质量黑洞增长历史模型，探讨了若干关键天体物理预设的影响以及所采用计算方法的作用。在最乐观的模型中，天琴每年可探测多达约 60 次并合。若天琴在红移 15 处探测到一次并合，其光度距离估计精度可达 10% 以内；对于红移约 2 的近邻事件，天琴可在并合前 24 小时发出预警，时间精度约 3 小时，天空定位能力约 80 deg$^2$，从而支持多信使观测。