引力波源.ppt

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Gravitational-wave standard sirens as a probe of cosmology
Wen Zhao
Department of Astronomy
University of Science and Technology of China
Based on: WZ, Van Den Broeck, Baskaran & Li, , 023005 (2011)
提纲
引力波源与引力波探测器
引力波源作为标准铃声
在宇宙学中的应用
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引力波源与引力波探测器
宇宙学的“引力波源”
宇宙原初引力波(PGW),宇宙弦产生引力波,早期宇宙相变产生引力波
“超大质量黑洞”作为引力波源
10^{6} - 10^{9}太阳质量的双黑洞系统(SMBH)
“中子星、恒星质量黑洞”作为引力波源
太阳质量的黑洞,中子星双星系统(BNS & NSBH)
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引力波源与引力波探测器
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引力波源作为“标准铃声”
In 1986, Schutz found that the luminosity distance of the binary neutron stars (or black hole) can be independently determined by observing the . generated by this system. If we can also find the EM counterpart, the redshift can also be determined. Thus the dL-z relation can be used to study the evolution of universe. This is the so-called: standard sirens. (Schutz,Nature,1986)
characters:1. non-EM method to study the cosmology
2. independent of “cosmic distance ladder”
* 测量哈勃常数
, (BNS, NSBH)
* 测量宇宙暗能量
地面的Einstein Telescope (BNS, NSBH)
空间的LISA (SMBBH)
空间的BBO (BNS, NSBH)
引力波源作为“标准铃声”
为什么需要别的方法来确定“红移”?

* 仅靠引力波的观测无法(很难)定出红移
* 打破波源的“位置参数”与“內秉参数”之间的耦合
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引力波源作为“标准铃声”
怎样确定波源的“红移”?
* 通过引力波探测器的高空间分辨率,找到波源的宿主星系,通过光谱来确定其红移(空间引力波探测器)
(Throne, 1987; Wen & Chen, PRD, 2010)
* 通过引力潮汐在引力波相位中的体现来确定红移(5PN)
(Messenger & Read, PRL, 2012)
* 找到其光学对应体来确定红移,例如伽玛暴,X射线暴等
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在宇宙学中的应用------ 1. 直接测量哈勃常数
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