通过引力波旋进探测超大质量恒星与大质量黑洞种子

Yael Raveh; Yonadav Barry Ginat; Hagai B. Perets; Tyrone E. Woods

doi:10.1093/mnras/stab1415

通过引力波旋进探测超大质量恒星与大质量黑洞种子

星系天体物理 2021-05-26 v1 宇宙学与河外天体物理

作者: Yael Raveh , Yonadav Barry Ginat , Hagai B. Perets , Tyrone E. Woods

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摘要

我们提出一种新颖的引力波辐射源：原初超大质量恒星(SMSs)内部致密碎片的旋进。此类系统被认为是尚知之甚少的大质量黑洞(SMBHs)形成中的关键通道。一种模型认为，原子冷却原初晕中可达0.1-1 M $_\odot$ /yr的高吸积率可形成核燃烧SMS。其最终将通过相对论不稳定性坍缩，留下大质量BH遗迹。近期模拟表明超大质量恒星很少孤立形成，伴星乃至形成的黑洞可能被捕获/吸积，并因气体动力学摩擦旋进至SMS核心。本文探讨此类旋进产生的GW辐射，其可探测首批超大质量黑洞的SMS与种子形成演化。我们使用SMS内旋进的半解析气体动力学摩擦模型刻画其性质。发现此类源可能被 upcoming 空间引力波探测器在其形成红移处借助引力透镜观测到。密切相关准星内的并合可能产生更强信号，但将此类事件与其他高红移事件区分或具挑战性。

关键词

引力波超大质量恒星超大质量黑洞种子气体动力学摩擦旋进空间探测器

引用

@article{arxiv.2104.02083,
  title  = {Probing supermassive stars and massive black hole seeds through gravitational wave inspirals},
  author = {Yael Raveh and Yonadav Barry Ginat and Hagai B. Perets and Tyrone E. Woods},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.02083},
  year   = {2021}
}

备注

6 pages, 5 figures

通过引力波旋进探测超大质量恒星与大质量黑洞种子

摘要

关键词

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