We construct the catalogues of standard sirens (StS) based on the future gravitational wave (GW) detector networks, i.e., the second-generation ground-based advanced LIGO+advanced Virgo+KAGRA+LIGO-India (HLVKI), the third-generation ground-based Einstein Telescope+two Cosmic Explorer (ET+2CE), and the space-based LISA+Taiji. From the corresponding electromagnetic (EM) counterpart detectors for each networks, we sample the joint GW+EM detections from the probability to construct the Hubble diagram of standard sirens for 10 years detections of HLVKI, 5 years detections of ET+2CE, and 5 years of detections of LISA+Taiji, which we estimate would be available and released in the 2030s. Thus we construct a combined Hubble diagram from these ground and spaced-based detector networks to explore the expansion history of our Universe from redshift 0 to 7. We give a conservative and realistic estimation of the catalogue and Hubble diagram of GW standard sirens and their potential on studying cosmology and modified gravity theory in the 2030s. We adopt two strategies for the forecasts. One is the traditional model-fitting Markov-Chain Monte-Carlo method (MCMC). The results show that the combined StS alone can constrain the Hubble constant at the precision level of $0.34\%$, 1.76 times more tightly than the current most precise measurement from \textit{Planck}+BAO+Pantheon. The joint StS with current EM experiments will improve the constraints of cosmological parameters significantly. The modified gravity theory can be constrained with $0.46\%$ error from the GW propagation. In the second strategy, we use the machine-learning nonparametric reconstruction techniques, i.e., the Gaussian process (GP) with the Artificial Neural Networks (ANN) as a comparison. GP reconstructions can give comparable results with MCMC. We anticipate more works and research on these topics.
Gravitational-wave standard sirens and application in cosmology
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）；Department of Astronomy, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文学系）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
The Targeted Standard Siren Cosmology with Pulsar Timing Arrays
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
Enhancing dark siren cosmology via Gaussian process reconstruction of incomplete galaxy catalogs
Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INFN - Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼分所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站）
Biases from Astrophysical Environmental Effects in Standard-Siren Cosmology
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Institute of Physics and Astronomy, University of Potsdam（波茨坦大学物理与天文研究所）；Deutsche Zentrum für Astrophysik DZA（德国天体物理学中心）；Gravitation Astroparticle Physics Amsterdam (GRAPPA), University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学引力与粒子物理阿姆斯特丹研究组）；Center for Cosmology, Particle Physics and Phenomenology - CP3, Université Catholique de Louvain（天主教鲁汶大学宇宙学、粒子物理与现象学中心）；Royal Observatory of Belgium（比利时皇家天文台）；Nikhef（荷兰国家核与亚原子物理研究所）
Spectral sirens cosmology from binary black holes populations with sharper mass features
L2IT, Université de Toulouse, CNRS/IN2P3（图卢兹大学）；Laboratoire de Physique de l’ENS, Université Paris Cité, Ecole Normale Supérieure, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS（巴黎综合理工学院）
Not all those missing are lost: leveraging galaxy clustering in incomplete catalogs to unleash dark sirens cosmology
Max Planck Institute for Gravitational Physics（马克斯·普朗克引力物理学研究所）；University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）；Institute for Astronomy, University of Edinburgh（爱丁堡大学天体物理研究所）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INFN - Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼部分部）
Reducing cosmological degeneracies by combining multiple classes of LISA gravitational-wave standard sirens
Université de Toulouse（图卢兹大学）；Università di Milano - Bicocca（米兰比可卡大学）；INFN, Sezione di Milano-Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰-比可卡分部）；Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut（马克斯·普朗克引力物理研究所爱因斯坦研究所）；SISSA（的里雅斯特高等研究学院）；INFN Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；CERN（欧洲核子研究中心）；Université de Genève（日内瓦大学）；Università di Pisa（比萨大学）；INFN, Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）
Standard Sirens in 2040s: Probing the Cosmic Expansion History with Gravitational Waves and Spectroscopic Galaxy Surveys
Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INAF-OAS, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测台）；INFN-Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼分所）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；INAF - Istituto di Fisica Spaziale e Fisica cosmica（意大利国家天体物理研究所空间与宇宙物理学研究所）；Aix Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；University of Zurich（苏黎世大学）；INAF Capodimonte Astronomical Observatory（意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台）；INAF-OATs, Osservatorio di Trieste（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）；Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)（宇宙基础物理研究所）
Pushing spectral siren cosmology into the third-generation era: a blinded mock data challenge
Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INFN - Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼分部）；INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站）；Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；Université de Toulon（土伦大学）；CNRS, CPT（法国国家科学研究中心， cpt 中心）；INFN, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；“Sapienza” Universitá di Roma（罗马大学）；CNRS/IN2P3, CPPM（法国国家科学研究中心/法国粒子与核物理研究所，马赛质子与核物理中心）
Probing cosmology with bright sirens from the CosmoDC2_BCO LSST synthetic catalog
Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）；Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia（跨机构电子天文学实验室）；INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所的的里雅斯特天文台）；IFPU – Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）
Calibrating spectral siren cosmology with synthetic catalogs of binary black hole mergers
INFN, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所格兰萨索国家实验室）；INAF, Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）
Echoes from the dark: Galaxy catalog incompleteness in standard siren cosmology
Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INAF-OAS, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所-博洛尼亚天文与空间科学观测台）；INFN-Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼部分部）；Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；INFN, Sezione di Milano-Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰比可卡分）
Cosmology with the lights off: Standard sirens in the Einstein Telescope era
我们探索约束宇宙学的前景，利用引力波（GW）观测的中子星双星的建议爱因斯坦望远镜（ET），利用狭窄的中子星质量函数。双中子星（DNS）双星预计将成为先进LIGO“第一束光”后探测到的第一批源之一，预计在先进时代每年将以几十个的速度被探测到。然而，拟议中的ET每年可以编目数万人。将测得的源红移分布与GW网络距离测定相结合，不仅可以精确测量背景宇宙学参数，而且可以深入了解这些DNS系统的天体物理性质。特别感兴趣的将是探测DNS-二进制创建和随后的合并之间的延迟时间的分布，以及ET的探测范围内的恒星形成率密度的演变。在保持H_0、Ω_{m，0}和Ω_{Λ，0}不变的情况下，我们研究了暗能量状态方程参数恢复的精度，发现只要检测到10^5个DNS双星，我们就可以将这些参数限制到与未来CMB+BAO+SNIa测量的预测限制相似的精度。此外，建模合并延迟时间分布的幂律，和恒星形成率（SFR）密度的参数化版本的Porciani和Madau SF 2模型，我们发现，相关的天体物理参数被限制在10%以内。所有参数精密度均按1/sqrt（N）缩放，其中N是编目检测的数量。我们还研究了精度如何随着宇宙的内在基本属性和网络的距离（可能受到探测器低频截止的影响）而变化。
