来自 AGN 盘中中间质量黑洞的引力波背景

预期在活跃星系核 (AGN) 盘中形成的中间质量黑洞 (IMBHs) 将螺入其中心的超大质量黑洞 (SMBHs)，在 mHz--Hz 频段生成随机引力波 (GW) 背景。我们采用与人口无关的能量形式方法，将 AGN-盘通道作为将由 LIGO/Virgo/KAGRA (LVK) 观察到的星质量黑洞群落输送至 SMBH 质量储备 via IMBHs 的管道。通过将该估计锚定在 LVK 合并速率密度和从比例关系推导的宇宙 SMBH 质量密度，我们推导出背景振幅的上限。我们指出，背景的总能量密度受限于 SMBH 增长的全局质量预算。对于与第四个引力波瞬变目录 (GWTC-4) 一致的 fiducial 参数，此结果在 3 mHz 处给出特征应力 $A_{\rm IMR} \simeq (1.2_{-0.2}^{+0.2})\times 10^{-21}$。虽然该 fiducial 振幅在天体白矢星前景和星质量极端质量比脱轨 (EMRI) 背景下居于次要位置，但我们指出它可通过其非高斯统计和更高频率截止词被区分。这种新的背景可能在 decihertz 频段被 Big Bang Observer 或长基线月面干涉仪器检测到。若检测成功，将提供一种直接、无模型依赖的方式约束 AGN 盘处理星体残余转化为 SMBH 质量增长效率的方法，连接 LVK 和 LISA 频段。