Tasa de detección y pronósticos de estimación de parámetros para agujeros negros binarios de masa estelar a través de detectores de ondas gravitacionales de próxima generación.

Presentamos pronósticos de tasa de detección y estimación de parámetros para poblaciones de agujeros negros binarios (BBH) de masa estelar a través de tres configuraciones de detectores de ondas gravitacionales: LIGO Avanzado con sensibilidad de diseño (aLIGO O5), el Telescopio Einstein (ET) y Explorador Cósmico (CE). Usando una población de 5,000 binarios compactos extraídos de una función de masa inicial de Salpeter con escalas de tiempo de fusión de Peters (1964), calculamos las relaciones señal-ruido (SNR) de filtro coincidente usando pycbc con formas de onda IMRPhenomD, y derivamos distancias de horizonte, fracciones detectables y incertidumbres de parámetros de matriz de Fisher para la masa de chirp, razón de masas y distancia de luminosidad. Encontramos que ET y CE logran SNRs 12.6 y 44.7 veces más altos que aLIGO para una fuente similar a GW150914 a 410 Mpc, con distancias de horizonte promedio en el cielo alcanzando ∼80,000 Mpc y ∼320,000 Mpc, respectivamente. Dentro de una población distribuida a 5,000 Mpc, ET y CE detectan el 100% de los binarios en fusión en comparación al 9% para aLIGO. Los pronósticos de la matriz de Fisher muestran que ET y CE mejoran la precisión de la distancia de luminosidad por factores de 12 y 42, respectivamente, en relación con aLIGO en Mc = 10 M⊙. Estos resultados demuestran que los detectores de próxima generación lograrán la detección completa de la población de BBH de masa estelar y permitirán la estimación precisa de parámetros a través de distancias cosmológicas.