M31 UCXB-1 系统在低频和中频波段的多带引力波探测前景

最近发现的 M31 UCXB-1 是第一个外星超紧致 X 射线二制 (UCXB)，轨道周期为 $T_{\rm orb} \sim 465$ s，为研究近型双星演化提供了独特的实验室，也是连续引力波（GW）搜索的首选目标。其作为强黑洞-白矮星 (BH-WD) 系统的识别，结合其异常短的周期和高 X 射线亮度，表明其可能是 M31 中最重要的低频 GW 来源之一。在本文中，我们 investigate 未来空间borne 检测器在多带 GW 检测中的可探测性。我们发现，尽管其信噪比（S/N）对于低频检测器仍处于边缘，难以实现高置信度检测，但中频检测器如 DECIGO 和 BBO 前景更为乐观，可能在合理的观测持续时间内实现 S/N $\varrho>8$。具有 $m_1 > 5.4M_\odot$（或 $6.6M_\odot$）的主要质量，使得所有低频和中频检测器网络（或仅 BBO）在 10 年观测期间能够检测到该系统的 GW，且 $\varrho > 8$。此外，轨道偏心率可增强较高谰的 GW 应变，从而进一步提高其可探测性，尤其是对于中频检测器。该研究将 M31 UCXB-1 确立为短周期 UCXB 的关键原型， cementing 其作为多带、多信使天文学和 X 射线天文学与未来 GW 时代之间关键桥梁的角色。