超大质量黑洞双星的多信使分析：联合似然方法

星系并合形成的超大质量黑洞双星（SMBHBs）是很有前景的多信使源。它们可以在电磁（EM）时域巡天中被识别为具有周期性光变活动的类星体。这些系统中最质量大的可以通过脉冲星计时阵列（PTA）在纳赫兹频段的引力波（GW）中探测到。我们提出了一种同时分析EM光变曲线和PTA观测数据作为多信使数据流的方法。为此，我们采用联合似然分析，将EM数据的似然与PTA似然相乘。我们通过模拟208个双星信号来检验该方法，这些信号既可被鲁宾天文台在名义10年巡天中探测到，也可被基线约30年的PTA数据集探测到，该数据集类似于我们对2035年左右国际脉冲星计时阵列（IPTA）合作组数据集的预期。我们将多信使分析与分别考虑EM和PTA数据的分析进行了比较。我们发现，与仅单独考虑EM或PTA数据的独立分析相比，联合似然方法能以更小的百分比误差实现改进的参数估计。在SMBHB参数中，双星总质量和轨道倾角显示出最大的改进。我们还将多信使流程与一种分析进行了比较，在该分析中EM约束被用作PTA分析的先验。我们证明联合似然方法对所有双星参数给出了更紧的约束，且库尔贝克-莱布勒散度的值系统性地更高，该散度衡量的是后验分布相对于先验的偏离程度。