来自第三族恒星黑洞形成的引力波背景

我们研究了由结构形成场景中形成黑洞的核坍缩超新星群体产生的随机引力波(GW)背景。例如，我们发现在冷暗物质场景中，一群第三族恒星黑洞的形成可能产生一个随机引力波背景，其最大振幅为$h_{\rm BG} \simeq 10^{-24}$，相应的闭合能量密度为$\Omega_{\rm{GW}}\sim 10^{-7}$，频率范围为$\nu_{\rm{obs}} \simeq 30-470 {\rm Hz}$（假设引力波产生效率最大，即$\epsilon_{\rm GW_{\rm max}} = 7\times 10^{-4}$），对应恒星形成红移$z\simeq 30-10$。我们表明，未来通过关联一对“先进”LIGO天文台(LIGO III)的信号，可以在信噪比约为40的条件下探测到这种各向同性的引力波背景。我们讨论了从此类场景产生的引力波背景的正面（甚至负面）探测中可能获得的 astrophysical 信息。其中之一是从观测到的引力波谱中获取发射周期的初始和最终红移的可能性。