原初黑洞双星中的轨道偏心率
高能天体物理现象
2016-10-12 v1 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
最近有人提出，如果约30 M⊙的原初黑洞（PBHs）在暗物质中占相当比例，它们的并合可能在未来十年为引力波观测站提供大量事件。本文中我们证明，测量旋近双黑洞的偏心率可用于区分这些双星与由更传统天体物理机制产生的双星。这些PBH双星形成于高偏心率的轨道上，随后可在某些情况下短至数年或更短的时间内并合，并在并合前的最后几秒保留一定的偏心率。这与大质量恒星双星、球状星团或其他天体物理起源的双黑洞（BBHs）形成对比，后者的轨道在BBH进入可观测的LIGO窗口时已被非常有效地圆化。本文我们讨论了指示这种偏心率的引力波信号特征，并预测了LIGO和爱因斯坦望远镜对此类效应的灵敏度。我们表明，如果PBH构成暗物质，那么根据LIGO的预期灵敏度和六年的观测时间，大约应有一个事件具有可探测的偏心率。爱因斯坦望远镜在十年后应能看到O(10)个此类事件。
引用
@article{arxiv.1606.07437,
title = {Orbital eccentricities in primordial black holes binaries},
author = {Ilias Cholis and Ely D. Kovetz and Yacine Ali-Haïmoud and Simeon Bird and Marc Kamionkowski and Julian B. Muñoz and Alvise Raccanelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.07437},
year = {2016}
}
备注
13 pages, 8 figures, 3 tables and 1 appendix