Standard Siren Cosmology with Gravitational Waves from Binary Black Hole Mergers in Active Galaxy Nuclei
Standard Siren Cosmology with Gravitational Waves from Binary Black Hole Mergers in Active Galaxy Nuclei
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标准海妖宇宙学与活跃星系核中双黑洞合并的引力波
DOI：
--
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
A. Palmese
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
C. Bom;A. Palmese
引力波（GW）的电磁探测使得哈勃常数通过标准的警报器方法首次测量$H_0$成为可能。目前的限制表明，$\sim 20-80\%$ LIGO/Virgo/KAGRA （LVK）双黑洞（BBH）合并发生在活动星系核（AGN）盘中。一些BBH合并可能与燃烧的agn有关的说法表明，使用BBH和agn进行宇宙学分析可能是有希望的。我们通过一种方法探索了标准警笛分析，该方法考虑了背景燃烧agn的存在，而不需要唯一的宿主星系识别，并将其应用于现实的GW模拟。根据引起耀斑的LVK BBH的比例，假设进行系统的BBH后续搜索，我们期望在$\sim 3.5-7\%$ （$\sim 2.5-5\%$）精度上约束$H_0$与LVK在设计（A+）灵敏度上的$\sim 2$年或$\sim 160$事件（$\sim 1$年或$500$事件）。假设更严格的$\Omega_{\rm m}$先验，并且至少$20\%$的bbh产生可探测的耀斑，我们可以在设计（a +）灵敏度的LVK 2(1)年后达到$H_0$的$3\%$ （$2\%$）精度。我们还表明，在不需要时间关键的后续观测的情况下，完整的AGN目录和1年的LVK运行可以达到$\sim 5-10\%$精度。
The detection of gravitational waves (GW) with an electromagnetic counterpart enabled the first Hubble Constant $H_0$ measurement through the standard siren method. Current constraints suggest that $\sim 20-80\%$ of LIGO/Virgo/KAGRA (LVK) Binary Black Hole (BBH) mergers occur in Active Galactic Nuclei (AGN) disks. The claim for a possible association of several BBH mergers with flaring AGNs suggests that cosmological analyses using BBH and AGNs might be promising. We explore standard siren analyses through a method that takes into account the presence of background flaring AGNs, without requiring a unique host galaxy identification, and apply it to realistic GW simulations. Depending on the fraction of LVK BBHs that induce flares, we expect to constrain $H_0$ at the $\sim 3.5-7\%$ ($\sim 2.5-5\%$) precision with $\sim 2$ years or $\sim 160$ events ($\sim 1$ year or $500$ events) of LVK at design (A+) sensitivity, assuming that systematic BBH follow-up searches are performed. Assuming a more restrictive $\Omega_{\rm m}$ prior and that at least $20\%$ of BBHs produces detectable flares, we may reach a $3\%$ ($2\%$) precision in $H_0$ after 2 (1) year of LVK at design (A+) sensitivity. We also show that a $\sim 5-10\%$ precision is possible with complete AGN catalogs and 1 year of LVK run, without the need of time-critical follow-up observations.
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DOI：
10.3847/1538-4357/ac74bb
发表时间：
2021-11
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
The Ligo Scientific Collaboration;The Virgo Collaboration;T. Abbott;H. Abe;F. Acernese;K. Ackley;
通讯作者：
The Ligo Scientific Collaboration;The Virgo Collaboration;T. Abbott;H. Abe;F. Acernese;K. Ackley;
DOI：
10.3847/1538-4357/abe40e
发表时间：
2020-11
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
M. Zevin;S. Bavera;C. Berry;V. Kalogera;T. Fragos;P. Marchant;C. Rodriguez;F. Antonini;D. Hol
通讯作者：
M. Zevin;S. Bavera;C. Berry;V. Kalogera;T. Fragos;P. Marchant;C. Rodriguez;F. Antonini;D. Hol
DOI：
10.3847/2041-8213/ac2cc1
发表时间：
2021-04
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
--
作者：
V. Gayathri;Y. Yang;H. Tagawa;Z. Haiman;I. Bartos
通讯作者：
V. Gayathri;Y. Yang;H. Tagawa;Z. Haiman;I. Bartos
影响因子：
14.1
作者：
K. Hotokezaka;E. Nakar;O. Gottlieb;S. Nissanke;K. Masuda;G. Hallinan;K. Mooley;A. Deller
通讯作者：
K. Hotokezaka;E. Nakar;O. Gottlieb;S. Nissanke;K. Masuda;G. Hallinan;K. Mooley;A. Deller
DOI：
10.3847/2041-8213/ab4284
发表时间：
2019-08
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
--
作者：
W. Farr;M. Fishbach;Jiani Ye;D. Holz
通讯作者：
W. Farr;M. Fishbach;Jiani Ye;D. Holz