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华尔兹式双星:利用引力波探测并合致密天体的视线加速度

高能天体物理现象 2024-01-08 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

致密双星并合(CBC)事件的视线加速度会相对于相应的非加速 CBC 调制其所产生的引力波(GWs)的形状。此类调制可能指示其天体物理环境。我们研究了在未来 LIGO-Virgo-KAGRA 网络观测运行以及下一代(XG)探测器和拟议的 DECIGO 中探测该加速度的前景。我们对假想的双星中子星并合 GW170817 和 GW190425 给出了该加速度的首个观测约束。在 90%90\% 置信度下,我们在这些事件中未发现视线加速度的证据。对于 A+ 灵敏度下 LIGO 第五次观测运行的预期约束表明,假设信噪比为 1010,典型 BNS 的加速度可被约束至精度 a/c107 [s1]a/c \sim 10^{-7}~[\mathrm{s}^{-1}]。在 XG 探测器中这些精度提升至 a/c109 [s1]a/c \sim 10^{-9}~[\mathrm{s}^{-1}],在 DECIGO 中提升至 a/c1016 [s1]a/c \sim 10^{-16}~[\mathrm{s}^{-1}]。我们还在超大质量黑洞周围并合的背景下解释了这些约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.09651,
  title  = {Waltzing binaries: Probing line-of-sight acceleration of merging compact objects with gravitational waves},
  author = {Aditya Vijaykumar and Avinash Tiwari and Shasvath J. Kapadia and K. G. Arun and Parameswaran Ajith},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.09651},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted to ApJ