来自大质量黑洞并合群体的引力波记忆在CMB上的印记
宇宙学与河外天体物理
2025-02-05 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
目的：展示和表征由大质量黑洞并合的引力波记忆（GWM）在CMB上留下的丰富温度波动模式现象。方法：我们分析了单个双星以及分布在给定红移处局部宇宙学盒子中的双星群体。结果：温度波动的大小主要作为双星总质量和模式角尺度的函数而缩放，当考虑并合群体时，它作为随机游走过程累积。对于10⁻³ Mpc⁻³ Gyr⁻¹的现实体积并合率（适用于z=1处的大质量星系），在约1角分到约1度的尺度上很容易达到约10⁻¹⁰ K的波动。我们数值确定GWM温度波动产生一个普适功率谱，标度为P(k)∝k^{-2.7}。结论：尽管在当前全天CMB巡天的限制下无法探测，但我们的工作明确展示了宇宙中的每一个黑洞并合都给我们留下了其独特的微弱信号。
引用
@article{arxiv.2404.06927,
title = {Gravitational Wave Memory Imprints on the CMB from Populations of Massive Black Hole Mergers},
author = {Lorenz Zwick and David O'Neill and Kai Hendriks and Philip Kirkeberg and Miquel Miravet-Tenés},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.06927},
year = {2025}
}
备注
Accepted in A&A. Comments welcome!