LISA 探测中间质量黑洞双星的可探测率
天体物理学
2009-11-10 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们估算了 LISA 这一拟空间引力波干涉仪探测中间质量黑洞双星的率值，即包含质量范围为 10--100 太阳质量的黑洞与质量范围为 100--1000 太阳质量的黑洞在轨道运动的双星系统。对于提前一年积分得到的最近稳定轨道处的观测，信噪比为 10 时，我们估算 10 太阳质量/100 太阳质量双星的探测率仅为每百万年一次。该估算采用匹配滤波的参数估计方法，融合了由 LISA 科学团队在线上公开的 LISA 噪声曲线，同时采用了 Miller (2002) 所用中的中间质量黑洞形成率模型。我们发现，可探测距离对 LISA 臂长或加速度噪声相对不敏感，但大约与 LISA 位姿误差成反比，随积分时间 T(以年为单位)的平方根变化。我们还指出，尽管该质量范围内的所有中间质量黑洞系统在 40 年 merger 前的 Virgo 星团中可能被探测，但在 400 年 merger 前则无法在该位置被探测。若延长 LISA 任务使积分时间达到 10 年，可在 1000 年 merger 前探测 Virgo 星团中的中间质量黑洞系统，亦可在数百万年 merger 前探测银河系星际星系团中的系统。我们将这些估算与 Miller (2002) 的早期估算进行比较与对照。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0403644,
title = {On the Rate of Detectability of Intermediate-Mass Black-Hole Binaries using LISA},
author = {Clifford M. Will},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0403644},
year = {2009}
}
备注
6 pages, 3 figures, added discussion of implications of 10-year LISA mission, accepted for publication in The Astrophysical Journal