巨型黑洞双星系统的低频引力波：面向LISA和脉冲计阵列的预测
天体物理学
2009-11-07 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
由于星系合并导致的巨型黑洞(BH)双星系统的合聚提供了脉冲计测量和提议的LISA(激光干涉空间天文台)探测器可探测的低频引力辐射的主要来源。我们通过将银河系halo的预计合聚率与最近测量的BH质量M_bh与其宿主星系速度散度sigma之间的关系相结合，计算了来自所有红移处的预期引力辐射信号。我们的主要发现如下：(i) nHz频率背景由z<2的BH双星主导，现有的脉冲计数据限制将对允许的归一化值和幂律斜率M_bh-sigma关系，或对BH双星 proceeding to coalescence的比例施加紧密约束；(ii)超过一半的所有离散mHz级巨型BH来源可来自z>7的红移；(iii)在重联化之后，LISA每单位红移年份的源数将显著下降，只要BH形成是由气体冷却在星系中触发的。对最高红移源的研究——在每年可检测的少数几百个事件中——将提供关于黑洞在星系中生长的物理和历史的独特信息。
关键词
引用
@article{arxiv.astro-ph/0211556,
title = {Low-Frequency Gravitational Waves from Massive Black Hole Binaries: Predictions for LISA and Pulsar Timing Arrays},
author = {J. Stuart B. Wyithe and Abraham Loeb},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0211556},
year = {2009}
}
备注
31 pages 7 figures, replaced to match version published in ApJ