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银河系后院中的引力波源:LISA可探测的双黑洞、黑洞-中子星和双中子星双星预言

高能天体物理现象 2022-10-12 v1

摘要

未来从空间搜寻引力波将对银河系中的双致密天体(DCOs)敏感。我们给出了对计划中的空间引力波探测器LISA可探测的双黑洞(BHBHs)、黑洞-中子星(BHNSs)和双中子星(NSNSs)族群的新模拟。在我们的估计中,我们使用了基于经验约束的银河系金属丰度依赖恒星形成历史模型。我们利用广泛的双星族合成预言来填充该模型,这些预言针对质量转移、公共包层、超新星反冲、遗迹质量和星风质量损失物理的不同假设。对于4(10)年LISA任务,我们预言在这些变化下有30-370(50-550)次探测,其中6-154(9-238)为BHBHs,2-198(3-289)为BHNSs,3-35(4-57)为NSNSs。我们讨论了物理假设的变化如何改变可探测系统性质的分布,即便探测率不变。我们特别讨论了啁啾质量、偏心率和天区定位等可观测特征,以及如何将BHBH、BHNS和NSNS族群彼此区分,并与数量更多的双白矮星族群区分。我们进一步讨论了用平方公里阵列(SKA)对脉冲星族群进行多信使观测的可能性,并评估延长LISA任务的益处。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.13704,
  title  = {Gravitational wave sources in our Galactic backyard: Predictions for BHBH, BHNS and NSNS binaries detectable with LISA},
  author = {Tom Wagg and Floor S. Broekgaarden and Selma E. de Mink and Lieke A. C. van Son and Neige Frankel and Stephen Justham},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.13704},
  year   = {2022}
}

备注

Submitted. All code for reproducing results and figures is available https://github.com/TomWagg/detecting-DCOs-in-LISA. Data is available https://doi.org/10.5281/zenodo.4699712