利用多波段引力波天文台探索高红移黑洞形成的前景
星系天体物理
2022-02-11 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
早期宇宙中大质量黑洞的组装仍然是天体物理学中一个约束不足的开放问题。轻种子（质量低于 的星族 III 恒星遗迹）或重种子（质量范围在 ）的并合与吸积都可以解释大质量黑洞的形成，但种子的丰度及其并合机制高度不确定。在未来几十年，即将上线的引力波天文台预计将观测到极高红移的并合事件，从而揭示第一批黑洞的种子形成过程。在这篇快报中，我们探讨了 LISA、Cosmic Explorer 和 Einstein Telescope 在约束轻、重种子混合比例以及并合星系中心黑洞并合概率方面的潜力和局限性。由于第三代地面引力波探测器将只能观测到轻种子并合，我们展示了两种情景，其中种子混合比例和并合概率的推断可能受到限制。多波段引力波观测与电磁观测的协同作用可能对于全面表征高红移黑洞形成过程是必要的。
引用
@article{arxiv.2202.04764,
title = {Prospects to Explore High-redshift Black Hole Formation with Multi-band Gravitational Waves Observatories},
author = {Hsin-Yu Chen and Angelo Ricarte and Fabio Pacucci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.04764},
year = {2022}
}