通过多波段引力波观测探测 M87 中的中等质量黑洞

我们分析由 M87 中心附近的超大质量黑洞（SMBH）以及一对质量在 $10-10^3$ $M_{\odot}$ 范围内的黑洞（BH）组成的三体系统。在建模受 SMBH 影响的双黑洞（BBH）演化时，我们考虑后牛顿进动以及四极和八极阶的 Kozai-Lidov 相互作用。Kozai-Lidov 振荡增强了参数空间中某些区域的引力波（GW）信号。我们识别频率峰值，并检验 LISA 以及未来观测台如 $\mu$Ares 和 DECIGO 对 GW 的可探测性。我们展示了 GW 信号可被这些探测器中的少数或全部观测到的例子。多波段 GW 光谱学具有发现 M87 中心附近恒星级到中等质量 BH 的潜力。我们估算了 M87 中心处 BBH 与飞掠恒星的碰撞率 $\Gamma$。我们的计算表明，对于内双星质量和半长轴的大范围取值，$\Gamma < 10$ $\rm{Gyr}^{-1}$。