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超大质量黑洞双星组装模型与脉冲星观测无矛盾

星系天体物理 2018-05-09 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

脉冲星计时阵列(PTAs)目前是搜寻来自超大质量黑洞双星群体的引力波随机背景的唯一手段,这被认为处于当前或近未来观测的可及范围内。然而,Parkes PTA(Shannon et al. 2013, 2015)设定的严格上限曾被解释为以 >90%> 90\% 置信度排除了通过星系并合和恒星相互作用致硬的双星组装当前范式,暗示演化被加速(由恒星和/或气体)或停滞。利用贝叶斯层次建模,我们考量了该上限对一系列广泛天体物理情景的含义,而未援引停滞或更奇异的物理过程。我们发现它们与该上限完全相容,但可推断出(弱)种群参数界限。模型间的贝叶斯因子在 1.03\approx 1.03 -- 5.815.81 之间变化,特征振幅先验与后验间的Kullback-Leibler散度介于 0.370.37 -- 0.850.85 之间。考虑到星系并合率的先验天体物理信息,近期黑洞-星系核球质量关系(Kormendy & Ho 2013)的上调修正相对于较轻模型(例如Shankar et al. 2016)在 1.6σ1.6\sigma 下不受青睐。我们还表明,若灵敏度提高一个数量级后仍无探测,则最乐观情景在 3.9σ3.9\sigma 下不受青睐。

关键词

引用

@article{arxiv.1707.00623,
  title  = {No tension between assembly models of supermassive black hole binaries and pulsar observations},
  author = {Hannah Middleton and Siyuan Chen and Walter Del Pozzo and Alberto Sesana and Alberto Vecchio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1707.00623},
  year   = {2018}
}

备注

20 pages, 7 figures