扣除致密双星前景源以揭示原初引力波背景

探测早期宇宙相变期间产生的原初引力波背景是未来地基探测器的关键科学目标。致密双星并合率如此之大，以至于其宇宙学群体产生混淆背景，可能伪装成潜在原初随机背景的探测。本文中，我们研究当前与未来探测器分辨混淆背景以揭示有趣原初背景的能力。LIGO 与 Virgo 的当前探测器网络及即将建成的 KAGRA 与 LIGO-India 将无法分辨宇宙学致密双星源群体，其对随机背景的灵敏度将受限于这些源的混淆背景。我们发现，由 Cosmic Explorer 与 Einstein Telescope 组成的三个（及五个）第三代 (3G) 探测器网络将分辨出双黑洞产生的混淆背景，仅剩约 0.013%（相应 0.00075%）未分辨；相比之下，多达 25%（相应 7.7%）的双中子星源仍未分辨。因此，双黑洞群体可能不限制原初背景的观测，但双中子星群体将把 3G 探测器在 10 Hz 处的灵敏度限制于 $\Omega_{\rm GW} \sim 10^{-11}$（相应 $\Omega_{\rm GW} \sim 3\times 10^{-12}$）。