利用脉冲计时阵列探测超大质量黑洞合并

通过监控来自脉冲星的射电脉冲到达时间，脉冲计时阵列（PTA）可作为纳米赫兹频段的独特引力波（GW）实验室。到目前为止，纳米赫兹频段的主要天体物理GW来源是轨道为圆形或偏心的 inspiraling 超大质量黑洞二元体（SMBHBs）。在本工作中，我们展示了借助脉冲GW信号时序残差波形中的 pulsar term，PTA能够探测在计时观测开始之前已合并的 individual SMBHBs。我们将后者称为 \emph{zombie binaries}。使用与当前PTA约束一致的SMBHB population models，我们发现尽管在现有PTA数据集中检测此类系统的概率仍较低，但预计在Square Kilometer Array 观测台站实现足够灵敏度，以在数据中检测到几颗信噪比超过3的 zombie binaries。虽然对这些新型PTA源的可信识别可能具有挑战性，但这一新的Pulsar Timing Array源类为研究我们局部宇宙中最质量的SMBHBs提供了新的窗口。