脉冲星计时阵列对亚秒差距超大质量黑洞双星候选体并合时标的约束

我们通过比较光谱选出的亚秒差距超大质量黑洞双星（SMBHB）候选体对引力波背景（GWB）的预期贡献与当前脉冲星计时阵列（PTA）实验的灵敏度，特别是北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）给出的最新上限，来估计其并合时标。我们发现，假设其在 PTA 频带的轨道演化由引力波辐射驱动，此类 SMBHB 的平均并合时标为 $\langle t_{\rm evol} \rangle > 6\times 10^4\,$yr。若部分 SMBHB 不位于光谱探测到的活动星系中，且其在活动与宁静星系中的出现率相似，则并合时标可能长约 $\sim 10$ 倍，即 $\langle t_{\rm evol} \rangle > 6\times 10^5\,$yr。这些限制与理论模型预言的时标范围一致，并意味着我们光谱样本中的所有 SMBHB 候选体均可为双星而不违反对 GWB 的观测约束。该结果说明了由 PTA 促成的多信使方法在提供对电磁搜寻发现的 SMBHB 候选体性质的独立统计检验方面的威力。