$z\gtrsim 6$处LISA可探测事件的多波段性质

我们研究了在红移$z\gtrsim 6$处，寄主并合大质量黑洞（MBHs）并产生激光干涉空间天线（LISA）可探测引力波（GWs）的星系的固有和观测性质。我们采用了一个聚焦于星系形成和黑洞（BH）共同演化的宇宙学流体动力学放大模拟，该模拟聚焦于$z = 6$时一个质量约为$M_h \sim 10^{12}~\rm M_{\odot}$的暗物质晕，该晕内有一个快速吸积的超大质量黑洞（SMBH）和一个恒星形成星系。沿着SMBH的形成过程回溯，我们识别出促成其形成的并合事件，并挑选出LISA可探测的事件。在这些LISA可探测事件（LDEs）中，我们根据其固有性质，选择了预期在一个或多个电磁（EM）波段明亮的那些。我们使用尘埃辐射转移计算对这些事件进行后处理，以预测它们在JWST到ALMA波长范围内的光谱能量分布和连续谱图。我们将寄主并合MBHs的星系的光谱与由单个吸积黑洞驱动的活动星系核（AGN）的光谱进行比较。我们发现，由于并合MBHs缺乏特定的印记，从连续谱SED中识别出LDE将是不可能的。我们还计算了LDEs产生的H$_{\rm \alpha}$线的轮廓，考虑了其恒星形成区域和吸积MBHs的贡献。我们发现，即使两个MBHs都以超爱丁顿速率吸积，也很难推断出存在两个吸积MBHs。我们得出结论，从$z\gtrsim 6$的MBHs联合探测GW和EM信号不仅因为LISA提供的较差的天区定位而具有挑战性，而且因为最强的GW辐射源的质量不足以在宽线区产生的发射线中留下显著的印记。