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利用大质量黑洞双星的脉冲星计时与X射线观测开展多信使天文学

宇宙学与河外天体物理 2015-05-28 v2

摘要

我们证明,极高质量(>10^8 Msun)、宇宙学近距离(z<1)的黑洞双星是当前及未来脉冲星计时阵列(PTAs)的主要观测目标,也是极具吸引力的多信使载体。根据当前大质量黑洞形成与演化模型,规划中的平方公里阵列(SKA)将收集来自数千个此类大质量系统的引力波信号,能够单独分辨并在天空中定位其中若干个(可能多达上百个)。通过采用环双星盘内MBHBs演化的标准模型,并借助专门的数值模拟,我们表征了气体与双星之间的相互作用,识别了PTA源的可能电磁特征。我们将研究集中在高能领域两个特别有前景的场景上,即X射线周期性变率的探测与双宽Kα铁线的探测。即将到来的X射线天文台将能够探测到多达数百个流量>10^-13 erg s^-1 cm^-2的周期性X射线源。提议的深空X射线探测器(如Athena)可能能够在少数低红移(z<0.3)源中观测到双相对论性Kα线。(节选)

关键词

引用

@article{arxiv.1107.2927,
  title  = {Multimessenger astronomy with pulsar timing and X-ray observations of massive black hole binaries},
  author = {A. Sesana and C. Roedig and M. T. Reynolds and M. Dotti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1107.2927},
  year   = {2015}
}

备注

19 pages, 11 figures, submitted to MNRAS, minor revision of the reference list