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使用基于空间的引力波探测器测试验证二元天体的引力波信号

广义相对论与量子宇宙学 2026-03-03 v1

摘要

基于空间的引力波(GW)探测器将打开毫赫兹频段,以调查超致密二元系统(UCBs)。验证二元系统(VBs)是验证基于空间的GW探测器性能的关键,因为其参数已知于电磁观测,且预期为可探测的GW源。我们评估了73个VBs,计算了单个GW探测器和网络的探测前景和参数估计精度。就单个探测器而言,DECIGO灵敏度最高,检测到71个信噪比ρ\rho>5的源,LISA为42个,Taiji为32个,TianQin为27个;而完整的TianQin+LISA+Taiji+DECIGO网络将其提升至73个可探测源。对于参数估计,单个探测器实现了约102101M10^{-2}-10^{-1} \, \text{M}_{\odot}的浏聂质量中位数精度,约1kpc1\,\text{kpc}的距离精度,约117deg1-17\,\text{deg}的倾角精度,约104102deg210^{-4}-10^{-2}\,\text{deg}^2的天空定位精度。完整的TianQin+LISA+Taiji+DECIGO网络显著提升了这些约束,将中位数不确定性大幅降低至约102M10^{-2} \, \text{M}_{\odot}的浏聂质量,约102kpc10^{-2}\,\text{kpc}的距离,约1deg1\,\text{deg}的倾角,约104deg210^{-4}\,\text{deg}^2的天空定位。即将到来的基于空间的GW探测器,尤其是其网络,具有卓越的观测能力,可调查UCB,推动多信使天文学的发展并加深我们对银河系内UCB的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.01330,
  title  = {Testing Gravitational-Wave Signal From Verification Binaries with Space-Based Gravitational-Wave Detectors},
  author = {Zi-Heng Yu and Sen Yang and Liangliang Ren and Shun-Jia Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.01330},
  year   = {2026}
}

备注

19 pages, 4 figures