强透镜引力波与电磁信号作为强有力的宇宙标尺

在本文中，我们讨论利用强透镜引力波（GWs）及其电磁（EM）对应体作为强力宇宙标尺的可能性。在EM领域，有人提出，对透镜类星体图像间的时间延迟（$\Delta\tau$）与透镜星系的速度弥散（$\sigma$）（即组合$\Delta\tau/\sigma^{2}$）的联合观测，能够比单独使用$\Delta\tau$或$\sigma^{2}$更强地约束宇宙学参数。在此，我们首次提出可将这种$\Delta\tau/\sigma^{2}$方法应用于在GW和EM窗口中观测到的强透镜系统。结合在EM域观测到的红移、图像和$\sigma$与从透镜GW信号导出的非常精确的$\Delta\tau$，我们期望在第三代GW探测器时代实现精确的多信使宇宙学。与来自$\Delta\tau$方法的约束相比，我们证明使用$\Delta\tau/\sigma^{2}$可改善宇宙学模型间的区分能力。此外，我们证明利用约50个强透镜GW-EM系统，我们可以获得对暗能量状态方程$w$的约束，可与580个Union2.1 Ia型超新星数据相媲美。当结合$\Delta\tau$和$\Delta\tau/\sigma^{2}$方法时，可获得对$w$更严格的约束。