基于 MassiveBlackII 模拟的随机引力波背景估计

Bailey Sykes; Hannah Middleton; Andrew Melatos; Tiziana Di Matteo; Colin DeGraf; Aklant Bhowmick

doi:10.1093/mnras/stac388

基于 MassiveBlackII 模拟的随机引力波背景估计

星系天体物理 2022-02-23 v1 高能天体物理现象广义相对论与量子宇宙学

作者: Bailey Sykes , Hannah Middleton , Andrew Melatos , Tiziana Di Matteo , Colin DeGraf , Aklant Bhowmick

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摘要

预期超大质量黑洞双星种群会在脉冲星计时阵列(PTA)的 $10^{-9}$ -- $10^{-7}$ Hz 频率范围内产生随机引力波背景(SGWB)。探测该信号是当前观测目标,因此对其特征的预测具有重要意义。本工作中,我们利用 MassiveBlackII 模拟中的超大质量黑洞双星并合来估计随机背景的特征应变。我们考察了双星演化的纯引力波驱动模型,以及同时包含恒星散射和环双星气体盘效应的模型。结果与 PTA 上限一致,并与文献中的估计相近。在参考频率 $1 yr^{-1}$ 处,引力波驱动情形与恒星散射/气体盘情形下的特征应变分别为 $A_{yr^{-1}} = 6.9 \times 10^{-16}$ 和 $A_{yr^{-1}} = 6.4 \times 10^{-16}$ 。采用后一种方法,我们的模型表明,在 PTA 频带内,随着频率降低,SGWB 相比纯引力波驱动模型有轻微抑制。

关键词

随机引力波背景超大质量黑洞双星脉冲星计时阵列 MassiveBlackII 模拟特征应变双星演化模型

引用

@article{arxiv.2202.05410,
  title  = {An estimate of the stochastic gravitational wave background from the MassiveBlackII simulation},
  author = {Bailey Sykes and Hannah Middleton and Andrew Melatos and Tiziana Di Matteo and Colin DeGraf and Aklant Bhowmick},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.05410},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 3 figures, 1 table, accepted for publication in MNRAS

基于 MassiveBlackII 模拟的随机引力波背景估计

摘要

关键词

引用

备注

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