从引力波看银河系棒的结构性质

激光干涉空间天线（LISA）将通过单独分辨来自银河系中超过 $10^4$ 个双白矮星（DWD）双星的信号，开启银河系引力波（GW）天文学。在这项工作中，我们首次评估了 LISA 数据绘制银河系恒星棒和旋臂的潜力，因为与核球区域的光学观测不同，引力波不受恒星拥挤和尘埃消光的影响。为实现这一目标，我们将真实的银河系 DWD 族群与一个和银河系高度吻合的高分辨率 N 体模拟相结合。随后我们对合成 DWD 族群建模引力波信号，并从模拟 LISA 观测中重建模拟银河系的结构。我们的结果表明，尽管背景盘与旋臂之间的低信号对比度妨碍了我们刻画旋臂结构的能力，但恒星棒将在核球的引力波图中清晰显现。从这些合成观测导出的棒长和棒宽分别被低估在 $1\sigma$ 以内和大于 $2\sigma$ 的水平，但所得轴比在 $1\sigma$ 内吻合良好，而视角在 1 度内恢复。这些是与电磁示踪物相比具有竞争力的约束，且通过完全独立的方法获得。因此我们预见，引力波与电磁示踪物的协同使用将是绘制银河系棒和核球的有力策略。