基于空间探测器推断非圆形星质级双黑洞的随机引力波背景
广义相对论与量子宇宙学
2025-10-30 v1 高能天体物理现象
摘要
非圆形星质级双黑洞（SBBHs）的随机引力波背景（SGWB）蕴含了它们起源的关键线索. 首次我们采用贝叶斯框架评估了空间探测器对此类 SGWB 的检测可行性及其区分特征，同时考虑来自银河前景的污染. 我们的分析覆盖来自三种形成通道的非圆形 SBBHs：孤立双星演化、在星系团（GCs）中的动力学组装以及活跃星系核（AGNs）中的形成. 我们发现天眼、LISA 和太极可以分别在4年后检测到来自孤立和 GC 形成的 SGWB，其对应的信噪比分别约为10、60 和170. 然而，这些背景与严格幂律 SGWB 在谱上是退化的. 此外，来自 AGNs 中高度非圆形 SBBHs 的 SGWB特征为谱翻转和急剧下降. 虽然这一特征使信噪比降低约一个数量级，但它可以使用 LISA 和太极清晰地与严格幂律背景区分.
引用
@article{arxiv.2510.25353,
title = {Inferring the Stochastic Gravitational-Wave Background from Eccentric Stellar-mass Binary Black Holes with Spaceborne Detectors},
author = {Zheng-Cheng Liang and Zhi-Yuan Li and Yi-Ming Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25353},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 4 figures