吸积修正的恒星级黑洞分布与星系中心的毫赫兹引力波背景
高能天体物理现象
2023-02-15 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
活动星系核（AGNs）吸积盘中嵌入的恒星级黑洞（sBHs）或恒星的气体吸积将改变这些sBHs和恒星的质量分布，也会影响sBHs/恒星的迁移。引入质量吸积效应后，我们将sBH/恒星分布的Fokker-Planck方程推广至质量变化情形，以自洽方式模拟sBH/恒星分布函数的演化，并探究星系中心核区sBHs的质量分布。我们发现sBHs可增长至数十倍太阳质量并形成更重的sBH双星，这有助于理解当前及未来地基引力波探测器（如LIGO/VIRGO、ET和Cosmic Explorer）所观测到的黑洞质量分布。我们进一步估算了环绕大质量黑洞的sBH极端质量比旋近（EMRI）事件率，并计算了EMRI的随机引力波（GW）背景。我们发现考虑嵌入AGN盘的sBHs后，该背景可在未来空间引力波探测器中被探测到，而质量吸积对GW背景影响轻微。
引用
@article{arxiv.2212.05724,
title = {Accretion-modified stellar-mass black hole distribution and milli-Hz gravitational wave backgrounds from galaxy centre},
author = {Mengye Wang and Yiqiu Ma and Qingwen Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.05724},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 8 figures, Accepted by MNRAS