由随机引力波背景搜寻约束致密双星的延迟时间分布

大质量恒星双星初始间距设定了其后形成的致密残骸通过引力波辐射而并合的时间尺度。我们表明，双中子星或黑洞的延迟时间分布（DTD）可由随机引力波背景（SGWB）推断。若某星族的DTD较长，则大多数并合发生在低红移处，且背景相较于DTD较短的情形要安静得多——后者导致低红移处个别探测较少，但背景却相当响亮。我们表明，不同的DTD所预测的引力波背景能量密度（$\Omega_{\rm GW}$）幅度相差达5倍，并且相对于其他因素（如主黑洞质量的质量函数 $p(m_1)$、所考虑的最大黑洞质量（$M_{\rm max}$）以及黑洞的有效自旋（$\chi_{\rm eff}$）对 $\Omega_{\rm GW}$ 具有主导性影响。未探测到此类背景可排除短DTD情形。我们表明，在先进LIGO设计灵敏度下，对于本地并合率 30 $\rm Gpc^{-3} yr^{-1}$、假设 $p(m_1)\propto m_1^{-1}$ 且 $M_{\rm max}=50 M_{\odot}$ 的情形，SGWB搜寻可在约四年观测时间内排除双黑洞的短DTD情形。