亚毫米/毫米波 VLBI 通过追踪相对运动可探测多少超大质量黑洞双星
星系天体物理
2023-11-21 v1 高能天体物理现象
摘要
亚毫米/毫米波长（86–690 GHz）甚长基线干涉测量（VLBI）将提供约 as 的角分辨率、约 10 mJy 的基线灵敏度和约 as/yr 的自行精度，可通过成像两个可见源并追踪其相对运动直接探测超大质量黑洞双星（SMBHB）系统。与在运动和光变曲线中观测周期信号这类难以从竞争模型中确认的间接探测方法相比，这种方式具有优势。此外，在亚毫米/毫米波长追踪相对运动更为可靠，因为发射区与黑洞中心之间的偏移可忽略不计。这样一来，无需像在较长波长处那样通过喷流形态先验来修正黑洞位置。我们将 D'Orazio & Loeb (2018) 发展的形式体系推广，以将观测与 SMBHB 从 10 kpc 动力学摩擦阶段到 pc 引力辐射阶段的轨道演化相联系，并估计可探测的 SMBHB 数目。假设 5% 的 AGN 拥有 SMBHB，我们发现红移 、质量 的可探测 SMBHB 数目约为 20。此类探测严重依赖于自行精度和灵敏度。此外，我们提出同时多频技术在满足观测需求方面起着关键作用。
引用
@article{arxiv.2311.11589,
title = {How many supermassive black hole binaries are detectable through tracking relative motions by sub/millimeter VLBI},
author = {Shan-Shan Zhao and Wu Jiang and Ru-Sen Lu and Lei Huang and Zhi-Qiang Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.11589},
year = {2023}
}