吸积黑洞双星的引力波探测与参数估计及其电磁对应体
高能天体物理现象
2020-06-15 v3 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们研究气体吸积对初始大间距黑洞双星在计划中的激光干涉空间天线（LISA）波段内轨道演化的影响。我们关注两类源：(i) 恒星级起源黑洞双星（SOBHBs），可在数周/数月内从LISA波段迁移至地面引力波观测台波段；以及 (ii) 仅位于LISA波段的中等质量黑洞双星（IMBHBs）。由于可观测引力波周期数巨大，这些系统的相位演化需被极高精度建模，以避免对源参数估计产生偏倚。吸积在负（-4）后牛顿阶影响引力波相位，因而对大间距双星占主导。若以爱丁顿或超爱丁顿吸积率发生吸积，将在SOBHB动力学上留下可探测印记。在乐观天体物理情形下，LISA与地面干涉仪的多波段策略可探测约10（数个）个SOBHB事件，其吸积率可在50%（10%）水平测得。所有情况下天区位置可在远小于0.4 deg^2的不确定性内确定。类似地，在红移z≈0.1（z≈0.5）以内，IMBHB中吸积率为≥10%（≥100%）爱丁顿率可被测得，且这些源的位置可在小于0.01 deg^2不确定性内确定。总之，SOBHB或IMBHB的探测将允许用未来X射线探测器（如Athena）与射电天文台（如SKA）针对性搜寻富气体环境中黑洞并合的电磁对应体。
引用
@article{arxiv.2001.03620,
title = {Gravitational-wave detection and parameter estimation for accreting black-hole binaries and their electromagnetic counterpart},
author = {Andrea Caputo and Laura Sberna and Alexandre Toubiana and Stanislav Babak and Enrico Barausse and Sylvain Marsat and Paolo Pani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.03620},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 8 figures; v2: references and comments added to match the final version published in ApJ