宇宙耦合黑洞对脉冲计阵列的影响

Marco Calzà; Francesco Gianesello; Massimiliano Rinaldi; Sunny Vagnozzi

doi:10.1038/s41598-024-82661-8

宇宙耦合黑洞对脉冲计阵列的影响

广义相对论与量子宇宙学 2024-12-31 v2 宇宙学与河外天体物理高能物理 - 唯象学高能物理 - 理论

作者: Marco Calzà , Francesco Gianesello , Massimiliano Rinaldi , Sunny Vagnozzi

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摘要

有人曾指出，嵌入扩张宇宙中的（无奇点）黑洞 (BH) 的现实模型与宇宙尺度动力学相耦合，具有显著的后果，包括黑洞质量的纯粹宇宙学增长。本研究探讨了这种增长对由 inspiraling 超大质量宇宙耦合 BH 产生的随机引力波背景 (SGWB) 的影响。我们表明，与标准非耦合情况相比，预测的 SGWB �幅得到增强，同时保持 $\Omega_{\text{gw}} \propto f^{2/3}$ 的频率标度。对于黑洞质量随尺度因子增长为 $M_{\text{bh}} \propto a^3$ 的情况，即贡献为暗能量的宇宙动力学， $\Omega_{\text{gw}}$ 可增长一个数量级以上。这对脉冲计阵列检测到的 SGWB 信号具有重要影响，其测量幅值略高于来自 inspiraling 二元 BH 的大多数理论预测，这一差异可通过宇宙质量增长机制得到缓解。

关键词

黑洞宇宙学引力波脉冲计阵列暗能量

引用

@article{arxiv.2409.01801,
  title  = {Implications of cosmologically coupled black holes for pulsar timing arrays},
  author = {Marco Calzà and Francesco Gianesello and Massimiliano Rinaldi and Sunny Vagnozzi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.01801},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 4 sub-figures arranged into 2 figures. v2: added new references, added new sub-figure, adjusted and explained more clearly some aspects of the analysis and the significance of Fig. 2, slight change in title, fixed a few minor typos. Version accepted for publication in Scientific Reports

宇宙耦合黑洞对脉冲计阵列的影响

摘要

关键词

引用

备注

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