气体驱动的大质量黑洞双星：在纳赫兹引力波背景中的信号

脉冲星计时阵列（PTAs）测量由轨道周期在0.1-10年之间的大质量黑洞双星（MBHBs）产生的纳赫兹频率引力波（GWs）。先前关于纳赫兹引力波背景的研究假设旋近纯粹由引力波驱动。然而，由气体盘产生的力矩可以比引力波辐射更有效地收缩双星，从而减少了在此间距上的双星数量。我们使用简单的盘模型来描述环双星气体和双星-盘相互作用，以追踪大质量黑洞双星通过盘的不同物理区域的轨道衰减，直到引力波接管它们的演化。我们从Millennium模拟中提取大质量黑洞双星的宇宙学并合率，生成气体驱动双星群体的蒙特卡洛实现，并计算最亮单个双星和随机引力波背景对应的引力波振幅。对于稳态α盘且α>0.1，我们发现纳赫兹引力波背景可以被显著改变。然而，可分辨双星的数量并未因气体的存在而改变；我们预测在1-50纳秒计时精度下，有1-10个可单独分辨的源会高于噪声。气体驱动的迁移主要减少了小总质量或质量比不等的双星数量，这导致平均随机引力波背景的衰减，但增加了可单独分辨双星的探测显著性。结果对双星-盘相互作用模型敏感。对于Ivanov、Papaloizou和Polnarev（1999）的时间依赖模型，引力波背景并未被显著衰减。