基于周期光变曲线的超大质量黑洞双星的多元信使脉冲星计时阵列约束
星系天体物理
2021-07-15 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
发射引力波的超大质量黑洞双星系统（SMBHBs）可由周期光变曲线示踪。我们汇编了149条此类周期光变曲线的星表，并利用其质量、距离和周期，借助全天探测图预测了每个双星候选体的引力波应变与可探测性。我们发现国际脉冲星计时阵列（IPTA）提供了近乎均匀的天区覆盖——这是IPTA独有的能力——并且到2025年将使NANOGrav当前的最小可探测应变改善6倍，其探测体积改善216倍。此外，IPTA到2025年将对三个候选体达到探测灵敏度，到本十年末将对13个达到探测灵敏度，从而使我们能够约束用于估算SMBH质量的底层经验关系。我们发现事实上已经可以将Mrk 504中一个双星的质量约束为 。我们还识别出24个高质量高红移星系，根据我们的模型，它们不应宿主SMBHBs。重要的是，即便探测到这些候选体中的一个，也将构成一个本质上是永恒的多信使系统，而从非探测中识别共同的假阳性信号将有助于过滤未来大规模巡天（如LSST）的数据。
引用
@article{arxiv.2009.11865,
title = {Multimessenger pulsar timing array constraints on supermassive black hole binaries traced by periodic light curves},
author = {Chengcheng Xin and Chiara M. F. Mingarelli and Jeffrey S. Hazboun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.11865},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 4 figures, accepted for publication in ApJ