透过Sgr A$^*$的透镜：在爱因斯坦半径之外识别与分辨强透镜化连续引力波

透镜化引力波将提供探测宇宙中物质分布的新手段，是对电磁信号的补充。透镜化连续引力波相较于暂现致密双星并合带来了新的挑战与机遇。此处我们考虑由孤立中子星发射、并被我们银河系中心的超大质量黑洞Sgr A$^*$透镜化的连续引力波，这是一个可由下一代引力波探测器观测的系统。我们详细分析了该系统的特征，涉及参数估计与模型选择。未来的探测器能够区分透镜化连续波，并对位于Sgr A$^*$的$2-4$爱因斯坦半径内、依赖于源距离的信号以$\sim 1 - 10\%$的精度测量其参数，这得益于观测者-透镜-源系统的相对运动。由于可在数个爱因斯坦半径处探测透镜化系统，观测到强透镜化中子星的几率相较先前估计提高了一个数量级。多个像可被分辨的角精度为$\sim 10$mas，可与最佳光学望远镜媲美。像的定位探测了偏离轴对称的情况以及Sgr A$^*$伴星的存在，其区域与恒星轨道和黑洞成像互补。我们的方法和许多结果可推广到其他透镜（如星系子结构）和源（如长寿命旋进双星），使透镜化连续引力波成为天体物理与基础物理的多功能探针。