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超大质量黑洞引力波背景各向异性统计

宇宙学与河外天体物理 2026-02-11 v1 星系天体物理 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们研究了源自超大质量黑洞 (SMBH) 二元体的引力波 (GW) 背景各向异性的统计性质。我们推导了包括环境效应和 SMBH 二元体偏心率等情形下,GW 各向异性功率谱系数 Cl1/C0C_{l\geq1}/C_0 的分布。尽管所有多极的 Cl1/C0C_{l\geq1}/C_0 均值相同,但我们指出其分布会有所不同,其中低 ll 的分布呈现更宽的特征。我们还发现谱波动与 GW 信号各向异性之间存在强相关性。我们表明,GW 各向异性可用于消除包括环境效应或偏心率等情形之间的混淆。特别是,我们发现现有的 NANOGrav 对 GW 各向异性的约束开始对具有强环境效应的 SMBH 情景施加限制。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.19692,
  title  = {Statistics of the supermassive black hole gravitational wave background anisotropy},
  author = {Juhan Raidal and Juan Urrutia and Ville Vaskonen and Hardi Veermäe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.19692},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 6 figures