利用LISA观测类GW190521双黑洞及其环境
广义相对论与量子宇宙学
2022-11-14 v3 高能天体物理现象
摘要
像GW190521这样的相对大质量黑洞双星被认为形成于致密气体环境中，例如活动星系核（AGN）的吸积盘，并且可能与暂现电磁对应体相关联。这种假定环境与双星的相互作用，可能在激光干涉仪空间天线（LISA）可观测的低频引力波频率上留下显著印记。我们展示，LISA将能够探测到多达十个类GW190521黑洞双星，其天球定位误差≲1平方度。此外，它将直接测量由围绕AGN中心超大质量黑洞的轨道运动引起的各种效应，尤其是多普勒调制和夏皮罗时间延迟。得益于对其频域信号的细致处理，我们能够对LISA所观测到的多普勒和夏皮罗调制双星进行完整的参数估计。我们发现，多普勒和夏皮罗效应将允许以高达百分之一量级的精度测量AGN参数（围绕AGN的轨道半径和倾角、中心黑洞质量）。正确建模这些低频环境效应，对于确定双星的形成历史，以及在引力波源参数重建和广义相对论检验中避免偏差至关重要。
引用
@article{arxiv.2205.08550,
title = {Observing GW190521-like binary black holes and their environment with LISA},
author = {Laura Sberna and Stanislav Babak and Sylvain Marsat and Andrea Caputo and Giulia Cusin and Alexandre Toubiana and Enrico Barausse and Chiara Caprini and Tito Dal Canton and Alberto Sesana and Nicola Tamanini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.08550},
year = {2022}
}
备注
13+4 pages, 7+1 figures v3: corrected typo in Fig 5