白矣星天文学引力波背景不确定性研究

背景：天文学引力波背景（AGWB）是由包含致密天体的 inspiralling 二进制系统在宇宙中发射的随机引力波（GW）信号。在 0.1 到 100 mHz 的频率范围内，它将被未来的空间基准引力波探测器如激光干涉空间天线（LISA）探测到。最近，我们得出结论，白矣星（WD）贡献在引力波背景中占主导地位，超过黑洞（BH）和中子星（NS）。目标：我们旨在研究 WD AGWB 因使用不同星体金属度、不同的星系形成率密度（SFRD）模型以及不同的二进制演化模型而产生的不确定性。方法：我们使用之前开发的代码来确定 WD 组件的 AGWB。我们基于金属度相关的 SFRD 采用了此前工作中的方法构建了五个不同的 SFRD 模型。我们使用四个不同的 population 模型，每个模型使用不同的 common-envelope 处理方式和六种不同的金属度。结果：对于所有可能的组合，WD 组件的 AGWB 在其他致密天体构成的 population 中占主导地位。金属度和 population 模型的影响小于 (金属度相关) SFRD 模型的影响。我们发现 WD AGWB 在 1 mHz 处的水平约为 $\Omega_{\rm WD} = 4\times10^{-12}$，其水平范围约为一个因数 5，呈一种取决于模型的弱 shape。结论：我们发现 WD 组件的 AGWB 不确定性约为一个因数 5。我们指出还有其他不确定性也会影响该信号。我们讨论了 WD AGWB 在 10 mHz 处的 turnover 是否会被 LISA 检测到，认为这可能。我们确认此前的发现，即 WD 组件的 AGWB 在其他 population 中占主导地位，特别是 BHs。