单个超大质量黑洞双星产生的超低频引力波作为标准汽笛
宇宙学与河外天体物理
2025-05-30 v4 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
星系中心单个旋进的超大质量黑洞双星(SMBHB)产生的超低频引力波(GW)未来可能被脉冲星计时阵列(PTA)探测到。这些编码了绝对宇宙距离的 GW 信号可作为亮汽笛与暗汽笛，有望发展为精确的宇宙学探针。本文表明，平方公里阵列时代的 PTA，由 100 颗毫秒脉冲星组成，在 10 年观测期内可能探测到约 25 个亮汽笛与 41 个暗汽笛。亮汽笛结合宇宙微波背景数据，在测量暗能量状态方程方面具备与当前主流联合宇宙学观测相当的能力。暗汽笛对哈勃常数的测量精度可接近当前距离阶梯观测的水平。我们的结果表明，单个 SMBHB 产生的超低频引力波在研究暗能量本质与确定哈勃常数方面具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2201.00607,
title = {Ultra-low-frequency gravitational waves from individual supermassive black hole binaries as standard sirens},
author = {Ling-Feng Wang and Yue Shao and Si-Ren Xiao and Jing-Fei Zhang and Xin Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.00607},
year = {2025}
}
备注
25 pages, 11 figures