极端质量比旋进产生的引力波背景

极端质量比旋进(EMRIs)，即由一颗致密恒星级天体绕一颗大质量黑洞运行的双星系统，预计将是即将到来的LISA任务的主要引力波(GW)源之一。导致此类系统形成的天体物理过程仍知之甚少，造成对这些源宇宙学率的预测存在巨大不确定性，跨度至少三个数量级。由于LISA大多只能分辨出红移 $z\gtrsim1$ 以内的EMRI，低于其探测阈值的信号集合将以非相干方式叠加形成不可分辨的混淆噪声，可形式化描述为一种随机背景。我们通过考虑一系列受天体物理驱动的EMRI形成情景（涵盖当前不确定性）对该背景进行了广泛研究。我们发现，对大多数天体物理模型而言，该信号可被LISA轻易探测到，信噪比达数百。在预测任务期间有数百次EMRI探测的基准EMRI模型中，背景水平与LISA噪声相当，影响仪器在约3 mHz附近的性能。在极端情况下，该背景甚至可“抹去”2-10 mHz频率范围内的整个LISA灵敏桶。这表明需要更好地理解EMRI的天体物理以全面评估LISA任务的潜力。