Выявление воздействия окружающей среды на формы гравитационных волн бинарных черных дыр

Природная астрономия (2023 г.) Процитировать эту статью

14 Альтметрика

Подробности о метриках

Будущие интерферометры гравитационных волн, такие как Лазерный интерферометр «Космическая антенна», Тайцзи, Интерферометр DECi-hertz, Обсерватория гравитационных волн и Тяньцинь, позволят проводить точные исследования среды, окружающей черные дыры. Эти детекторы будут исследовать диапазон частот миллигерцового диапазона, еще не исследованный современными детекторами гравитационных волн. Кроме того, источники будут оставаться в полосе в течение нескольких лет, а это означает, что будет наблюдаться вдохновляющая фаза сигнала гравитационной волны, на которую может влиять окружающая среда. В этой статье мы изучаем спиральные двойные черные дыры со средним и экстремальным соотношением масс и рассматриваем три возможные среды, окружающие первичную черную дыру: аккреционные диски, выбросы темной материи и облака сверхлегких скалярных полей, также известных как гравитационные атомы. Мы представляем байесовский анализ обнаруживаемости и измеримости этих трех сред. Сосредоточившись для конкретики на случае обнаружения с помощью LISA, мы показываем, что характерный отпечаток, который они оставляют на форме гравитационного сигнала, позволит нам идентифицировать среду, сгенерировавшую сигнал, и точно восстановить параметры его модели.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 12 цифровых выпусков и онлайн-доступ к статьям.

119,00 долларов США в год

всего $9,92 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Получите только эту статью до тех пор, пока она вам нужна

$39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

При написании этой рукописи не использовались необработанные данные.

Доступ к коду HaloFeedback можно получить по ссылке. 61. Код pydd доступен по адресу https://github.com/adam-coogan/pydd. По вопросам конкретной адаптации этих кодов, сделанных для этой рукописи, отправьте электронное письмо по адресу [email protected].

Бейкер Дж. и др. Космическая антенна лазерного интерферометра: открытие неба миллигерцовых гравитационных волн. https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482 (2019).

Луо З., Ван Ю., Ву Ю., Ху В. и Джин Г. Программа Тайцзи: краткий обзор. Прог. Теор. Эксп. Физ. 2021, 05А108 (2021).

Статья в Академии Google

Кавамура С. и др. Текущее состояние космических гравитационно-волновых антенн DECIGO и B-DECIGO. Прог. Теор. Эксп. Физ. 2021, 05А105 (2021).

Статья в Академии Google

Луо, Дж. и др. ТяньЦинь: космический детектор гравитационных волн. Сорт. Квант. Грав. 33, 035010 (2016).

Статья ADS Google Scholar

Ааси, Дж. и др. Продвинутый ЛИГО. сорт Сколько. серьезный 32, 074001 (2015).

Статья ADS Google Scholar

Ачернезе Ф. и др. Advanced Virgo: интерферометрический детектор гравитационных волн второго поколения. Сорт. Квант. Грав. 32, 024001 (2015).

Статья ADS Google Scholar

Акуцу Т. и др. Обзор КАГРА: конструкция детектора и история его создания. Прог. Теор. Эксп. Физ. 2021, 05А101 (2021).

Статья в Академии Google

Маседо, CFB, Пани, П., Кардосо, В. и Криспино, LCB В логово: гравитационно-волновые признаки темной материи. Астрофиз. Дж. 774, 48 (2013).

Статья ADS Google Scholar

Бараус Э., Кардозо В. и Пани П. Могут ли воздействия окружающей среды испортить точную гравитационно-волновую астрофизику? Физ. Ред. Д 89, 104059 (2014).

Статья ADS Google Scholar