宇宙学与爱

引力波的字段(千瓦)已经迅速在2015年直接发现激光干涉引力波天文台(LIGO)。GW事件的数量已经增加了一个数量级以上。空间的另一个里程碑是在2017年从二进制中子星(bn) inspiral是紧随其后的是一个简短的伽马射线爆发(sGRB)和光学同行称为kilonova。科学产出的联合观测很有钱对强场引力,天体物理学,基础物理学和宇宙学。

到目前为止,传统的宇宙学已经有限的探测电磁(EM)的起源。那些最约束包括测量使用Ia型超新星(SNe Ia)和宇宙微波背景(CMB)。上述联合观测空间的宿主星系kilonova导致独立自主的哈勃常数测量和GW宇宙学的诞生。有多个探针测量相同的宇宙学参数是很重要的,因为它给信任模型的正确性,对不同探测和一致性的影响。此外,它还将从单个探测器测量相比更严格的约束。一个重要的宇宙学参数,决定了宇宙的膨胀率是哈勃常数。不幸的是,今天,哈勃常数的最先进的测量发现价值差异推断从新力Ia和招商银行。而差异很小,不到10%的测量,这是一个公开辩论是否宇宙模型的区别是失败或系统的影响的测量下落不明。在这个节骨眼上,哈勃常数的测量使用第三空间的独立调查可以提供答案的差异。

使用空间限制宇宙学是强,但是,只有可能在重合的情况下他们。发现对方是一个挑战,这些联合检测可能不会很快变得司空见惯。2017年的第一次联合检测仍然是唯一的一个,虽然GW事件的数量一直在稳步增长。因此,一个程序测量不需要联合检测的标准。

为此,我们已经表明,潮汐变形inspiralling中子星的时刻在哈勃常数合并编码信息。GW波形从bn系统有一个潮汐可变形性参数的基本成分是由中子星。一个类似的二进制黑洞波形缺乏这一特性。但问题更为复杂,因为潮汐可变形性取决于恒星的内部组成,和有几个模型相关的质量和中子星的潮汐可变形性。然而,八木和尼斯已经表明,有一些参数化的关系,这个关系是独立的微观模型的细节。在这个新的工作,我们展示的上下文中使用这些关系测量哈勃常数。

我们使用之间的关系质量和潮汐可变形性,可以显著降低问题的复杂性,使用不同的微观模型,我们首次展示哈勃常数的测量是可能的。用几种合成信号显示,在下一代的GW探测器,当检测到BNSs比今天更多,更远的距离,我们的处方将导致2%的约束哈勃常数,与既定的EM可比今天探针。这对于未来的研究结果是相关的,因为kilanovae更远的检测将变得越来越困难,使当前使用的联合检测技术更难以使用。

这项工作是发表在理论物理。启维104年10月19日,2021年。