脉冲星计时阵列分辨的超大质量黑洞双星的电磁特征
宇宙学与河外天体物理
2015-06-17 v1
摘要
脉冲星计时阵列 (PTA) 最终可能不仅能够探测到超大质量黑洞 (SMBH) 双星的随机引力波 (GW) 背景，还能探测到信号突出于背景之上的个别特大质量双星。在本文中，我们讨论了通过电磁辐射识别和研究此类“已分辨”双星的可能性。此类双星的宿主星系本身预计也非常巨大且稀有，因此在红移 z~2 范围内，可能识别出唯一的巨大星系作为宿主。在更高红移处，PTA 误差框更大，可能包含多达数百个巨大星系干扰源。在这种情况下，如果该对应体正在有效地吸积气体，则可将其识别为具有特殊光谱和可变发射特征的活跃星系核 (AGN)。具体而言，双星的潮汐力矩将气体从吸积盘内部排出，使其在 X 射线和紫外波段以及宽光学发射线中异常暗淡。任何 FeK-alpha 发射线宽翼的尾部也可能被“截断”或缺失。双星的轨道运动及其诱导的气体运动可能触发准周期变化。这些变化包括相干的流量变异性（如明亮的多波段耀发），以及宽发射线的多普勒频移和 FeK-alpha 线中的“跷跷板”振荡。其他特征（如近期主要并合的证据或双重准直喷流）也可佐证该对应体。这些特性将使已分辨的 PTA 源在具有相似整体光度的 AGN 中脱颖而出，从而实现其识别。
引用
@article{arxiv.1309.2302,
title = {Electromagnetic signatures of supermassive black hole binaries resolved by PTAs},
author = {Takamitsu L. Tanaka and Zoltán Haiman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.2302},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 5 figures, accepted for publication in a focus issue on PTAs in Classical and Quantum Gravity