大质量黑洞双星对邻近分赫兹引力波源的印记

宇宙中质量最大的黑洞在并合星系的中心形成双星。近期脉冲星计时对引力波（GW）背景的证据可能构成这些超大质量黑洞双星（SMBHB）并合的首个观测。然而，质量最大的SMBHB超出干涉式{GW}探测器的探测范围，且用脉冲星计时逐个分辨极为困难。这些局限呼唤未探索的策略，以在 $\lesssim10^{-5}\,\rm Hz$ 这一未知频带探测单个SMBHB，从而确定其丰度并解读其与宿主星系的共同演化。本文我们表明，SMBHB对同一星系内恒星级双星发出的GW施加可探测的长期调制。我们确定，拟议的、对众多恒星级双星敏感的分赫兹GW干涉仪，可揭示来自 $\sim\mathscr{O}(10^{-1}$ - $10^4)$ 个质量 $\sim\mathscr{O}(10^7$ - $10^8)\,\rm M_\odot$、红移延展至 $z\sim3.5$ 的SMBHB的调制。这提供了通过宇宙时间绘制SMBHB族群的独特机会，否则它们可能始终无法被触及。