LISA 用于局部化 dynamically 形成的黑洞二元组
高能天体物理现象
2025-05-13 v2 星系天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
globular 集群(GCs)中动态形成的二元黑洞(BBH)可能对观察到的引力波(GW)合并率有显著贡献。此外,LISA可能在mHz频率检测到许多来自GCs的BBH源,从而使我们能够在银河系及其附近的宇宙中表征此类系统。在本工作中,我们使用Monte Carlo N体模拟构建了一个真实的银河系集群样本,从而估计了GCs中BBHs的population、可探测性以及参数测量精度。特别是,我们展示了来自银河系GCs中、、、个BBH的GW信号可以超过信噪比阈值、5、3和1进行10年LISA观察,其中约有的可探测源表现出较高的离心率()。此外,Fisher矩阵和贝叶斯分析表明,这些系统通常具有高度解析的轨道频率()和离心率(),以及在SNR超过时可测量的总质量。值得注意的是,我们展示了高SNR BBH可以准确地局部化到特定的银河系GCs,信天角分辨率为~度,并说明其距离测量存在较大不确定性(~kpc)。即使检测到银河系GCs中的单个BBH,也允许准确跟踪其长期轨道演化,验证GCs在BBH形成中的作用,并提供对银河系集群演化历史的独特探针。
引用
@article{arxiv.2501.18682,
title = {Localizing Dynamically-Formed Black Hole Binaries in Milky Way Globular Clusters with LISA},
author = {Zeyuan Xuan and Kyle Kremer and Smadar Naoz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18682},
year = {2025}
}
备注
14+5 pages, 5+2 figures. Accepted by ApJL