分赫兹引力波探测助推双中子星并合的多信使研究
Abstract
作为目前唯一一例人类明确探测到引力波信号及成协电磁对应体的双中子星并合事件, GW170817的发现提供了诸多天体物理过程与现象的关键信息, 标志着多信使天文学新时代的开启. 但地基引力波探测设备的探测灵敏频段较高, 为双中子星并合事件提供引力波预警信号的能力有限. 因此, 我们考虑利用空间分赫兹引力波探测器为人们提供足够长时标的引力波信号预警, 以实现后随电磁搜寻设备对并合事件的及时响应. 在假定四年任务运行周期的条件下, 本文重点展示了两类空间分赫兹引力波探测器(B-DECIGO和DO-Conservative)定位双中子星并合事件天区及并合时间的能力. 对于在探测器开始运行后1–4年内并合的事件, 探测器提供的空间、时间定位的预期结果最好, 分别可达ΔΩ~10<sup>–2</sup> deg<sup>2</sup>和Δ<italic>t</italic><sub>c</sub>~0.2 s. 围绕因双中子星并合而产生的各类电磁暂现事件, 我们针对高能辐射、紫外-光学-近红外辐射、射电辐射等举例讨论了可能的天体物理过程, 以及利用空间分赫兹引力波探测器实现多信使预警探测的独特优势与未来展望.
