识别由 PTAs 找到的超大质量黑洞二元组的宿主星系
星系天体物理
2024-11-26 v2 高能天体物理现象
广义相对论与量子宇宙学
摘要
超大质量黑洞二元组(SMBHBs)为我们提供了多信使科学的激动人心的机会。这些系统自然形成于星系合并中，因此有潜力产生电磁(EM)辐射以及可被脉冲星时序阵列(PTAs)探测的引力波(GWs)。一旦探测到 individually 分辨的 SMBHB 的引力波，识别其宿主星系将是主要挑战，因为 EM 信号的可能性模糊且 PTAs 的定位能力较差。为了帮助选择要跟踪的源头， 我们尝试定量分析在真实和理想情景下合理宿主的数量。 我们概述了一种宿主星系识别流程：将单个源 GW 信号注入模拟的 PTA 数据集中，使用生产级技术恢复信号，量化局限区域内的星系数量，最后通过来自 GW 搜索估计的二元参数对星系施加限制。在理想情况下，我们发现 90% 可信区域面积从 29 平方度到 241 平方度，包含约 14 到 341 个星系。经过限制后，剩余星系数量从最坏情况的 22 个到最好情况的 1 个(即真正的宿主)。 在更真实的情况下，如果信号足够局部化，天空区域从 287 平方度到 530 平方度，包含约 285 到 1238 个星系。经过限制后，星系数量从最坏情况的 397 个到最好情况的 27 个。虽然信噪比是给定源头局限面积的主要决定因素，但我们发现区域大小也受到附近脉冲星在天空上的位置以及源头的浑模质量的影响。
引用
@article{arxiv.2406.04409,
title = {Identifying Host Galaxies of Supermassive Black Hole Binaries Found by PTAs},
author = {Polina Petrov and Stephen R. Taylor and Maria Charisi and Chung-Pei Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.04409},
year = {2024}
}
备注
Published in ApJ