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大质量黑洞双星作为低频引力波与X形射电星系的源

星系天体物理 2024-01-17 v2 高能天体物理现象

摘要

我们展示了对位于星系并合遗迹中心的大质量黑洞(MBH)双星之多信使特征的研究。具体而言,我们首先关注由MBH双星旋进集合在脉冲星计时阵列(PTA)实验探测的频率范围内产生的引力波背景(GWB)。通过在星系形成与演化半解析模型SHARK的后处理中加入星系并合遗迹内MBH双星轨道衰减的环境效应,获得了特征应变改进的估计。其次,我们探索两个就MBH双星演化研究而言引人入胜的、旨在解释X形射电星系起源的假设——一类具有双瓣结构的特殊天体,约占已知射电噪星系的6–10%。所考虑的两种情形涉及MBH并合后喷流方向的突变(自旋翻转)或未分辨密近双星,其中两个组分各自产生喷流。我们发现,在参考频率 f0=1yr1f_0=1 \,{\rm yr}^{-1} 处的估计GWB振幅范围为 Ayr1=1.2010151.461015A_{\rm{ yr^{-1}}} = 1.20\cdot10^{-15} - 1.46\cdot10^{-15},比PTA实验探测到的信号应变低50%。我们还表明,在贫气并合中考虑的自旋翻转情形在翻转角、红移和光度分布方面很好地再现了X形射电星系的观测性质。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.07720,
  title  = {Massive black hole binaries as sources of low-frequency gravitational waves and X-shape radio galaxies},
  author = {Małgorzata Curyło and Tomasz Bulik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.07720},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 8 figures, accepted for publication in MNRAS