利用GW150914数据：脉冲星计时检测遗迹引力波的新途径

"通过使用GW150914数据，脉冲星计时是否是检测遗留引力波的有希望的工具？" 这篇文章是一篇开放获取的理论物理学文章，发表在《欧洲物理期刊C》（Eur.Phys.J.C）2018年第78卷，第298号。作者探讨了利用GW150914引力波事件的数据来通过脉冲星计时检测古代引力波的可能性。GW150914是由LIGO探测到的首次直接观测到的黑洞合并事件，对引力波研究具有里程碑意义。 在宇宙的通货膨胀阶段，宇宙的扩张遵循幂律行为，可以表示为$S(\eta) \propto \eta^{1+\beta}$，其中$\eta$是宇宙标度因子与光子温度的关系，而$\beta$是一个约束参数，满足$1+\beta<0$。如果通货膨胀发生在辐射时代之后，这个阶段会产生一种热态的遗迹引力波谱。作者通过对这种热谱与单个脉冲星计时的应变敏感性进行比较，得出了新的$\beta$上限。 脉冲星计时是一种高精度的测量技术，通过监测脉冲星发射的周期性射电信号到达地球的时间，可以探测到微小的时空扰动，如引力波。文章指出，单个脉冲星的计时灵敏度曲线可能成为检测常规和热态引力波谱的有效工具，特别是当结合GW150914数据时，这种方法的潜力更加显著。 在引言部分，文章强调了通货膨胀阶段的幂律扩张特性，并指出如果通货膨胀前是辐射主导的时代，那么在那个时期会产生具有特定频率分布的引力波。通过比较这些引力波的预期信号与脉冲星计时的敏感性，可以对宇宙早期状态的参数进行限制。 在研究方法上，作者可能采用了模拟或数据分析的方法，比较了GW150914事件所代表的引力波信号与预期的遗迹引力波谱。他们通过这种方法得出的$\beta$新上限，对于理解通货膨胀时期的物理过程以及引力波的性质提供了重要信息。 这篇文章的研究结果表明，利用GW150914这样的大型引力波事件数据，结合脉冲星计时技术，有可能在检测古老引力波方面取得突破，从而加深我们对宇宙早期历史的理解。这种方法不仅为引力波天文学提供了新的研究途径，也对验证通货膨胀理论和探索宇宙学模型具有重要意义。