McFacts III：整个合成宇宙中活动星系核盘内的致密双星并合
高能天体物理现象
2025-06-24 v2
摘要
活动星系核(AGN)通道作为双黑洞(BBH)并合的形成通道，此前已被研究为LIGO/Virgo/KAGRA (LVK)科学合作组织观测到的并合致密双星的一个潜在形成通道。本系列的前两篇论文探讨了用于单个星系模型中AGN吸积盘内黑洞轨道演化的McFACTS代码，并描述了这些模型实现中预测的BBH群体的特征（例如质量比与对齐自旋之间的相关性）。在这项工作中，我们探讨了AGN宿主星系性质的影响，并假设了一个AGN寿命和宇宙学模型来描述像我们这样的宇宙中AGN的密度。通过从一个推断的AGN群体中采样，我们针对星系质量进行边缘化，以预测现代地面引力波天文台可观测到的BBH并合群体。我们发现，在合理的假设下，AGN盘环境可能解释大质量BBH并合，例如GW190521和GW190929_012149。我们发现，我们的模拟中大多数可观测的BBH并合预计起源于超大质量黑洞质量在到之间的星系。我们还发现，如果来自AGN盘的层级并合构成了LVK群体的很大一部分，那么我们当前的模型要求AGN寿命为0.5到2.5 Myr。
引用
@article{arxiv.2410.18815,
title = {McFacts III: Compact binary mergers from AGN disks over an entire synthetic universe},
author = {Vera Delfavero and K. E. Saavik Ford and Barry McKernan and Harrison E. Cook and Kaila Nathaniel and Jake Postiglione and Shawn Ray and Emily McPike and Richard O'Shaughnessy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.18815},
year = {2025}
}
备注
Accepted by ApJ