黑洞-中子星并合在O4与O5观测run中的多信使前景

Aniket Bhagwat; Tiago Costa; Benedetta Ciardi; Rüdiger Pakmor; Enrico Garaldi

doi:10.1093/mnras/stae1125

黑洞-中子星并合在O4与O5观测run中的多信使前景

星系天体物理 2024-10-23 v3

作者: Aniket Bhagwat , Tiago Costa , Benedetta Ciardi , Rüdiger Pakmor , Enrico Garaldi

在 arXiv 上查看 ↗ PDF ↗ DOI ↗

摘要

并合黑洞-中子星(BHNS)双星的存在已通过其引力波(GW)信号观测得到确认。然而迄今，尚无确定的电磁(EM)辐射被可信地关联到这些并合。此类关联有助于揭示这些系统的关键信息，例如其黑洞自旋分布、中子星状态方程(EoS)与重元素产生率。我们模拟了在LIGO-Virgo-KAGRA引力波探测器网络第四(O4)与第五(O5)观测run中可探测的BHNS并合的多信使(MM)辐射，以提供详细预测，助益提升观测效率并从这类非凡事件中提取最多科学信息。我们的方法基于种群综合途径，包含探测器中GW信号信噪比建模、GW推断的源天区定位、千新星(KN)光学与近红外光变、相对论性喷流伽马射线暴(GRB)瞬时辐射峰值光子通量，以及射电、光学与X射线波段GRB余辉光变。O4期间BHNS MM探测前景不容乐观，GW探测率为 $15.0^{+15.4}_{-8.8}$ yr $^{-1}$ ，而KN联合MM率约 $10^{-1}$ yr $^{-1}$ 、喷流相关辐射约 $10^{-2}$ yr $^{-1}$ 。O5中因GW探测器网络灵敏度提升与未来EM设施上线，预期探测率整体提高约一个数量级。最后我们讨论用大视场仪器直接搜寻GRB射电余辉，作为KN探测前景日益黯淡下的一种新可能跟随策略。

关键词

黑洞-中子星并合多信使天文引力波千新星伽马射线暴种群综合 O4与O5观测run

引用

@article{arxiv.2310.16895,
  title  = {SPICE: the connection between cosmic reionisation and stellar feedback in the first galaxies},
  author = {Aniket Bhagwat and Tiago Costa and Benedetta Ciardi and Rüdiger Pakmor and Enrico Garaldi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.16895},
  year   = {2024}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:1801.07259 by other authors

黑洞-中子星并合在O4与O5观测run中的多信使前景

摘要

关键词

引用

备注

相关论文