LISA 中的恒星级黑洞双星:特征及与当前一代干涉仪的互补性
高能天体物理现象
2025-05-29 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
恒星级黑洞双星是迄今为止观测到的最多的引力波源。它们的特性使其适合被地面和空间探测器观测。我们从基于地面探测器观测约束构建的合成星表出发,以信噪比阈值作为探测标准,探索了 LISA 在其旋进阶段可观测的恒星级黑洞双星的探测率和特征参数。我们发现,只有少数这样的源能够以大于 8 的信噪比被探测到:在 4 年的任务时长内平均约有 5 个源,其中只有一两个是多波段源(即在不到 15 年内并合)。我们发现可探测源的啁啾质量为 ,剩余并合时间为 ,红移 ,比迄今为止地面探测器观测到的源要近得多。我们还探索了 LISA 可探测源数量与总体参数之间的相关性,表明与随机信号的联合测量可能提供关于总体特征的信息。通过对星表中一部分源进行参数估计,我们得出结论,即使由于可分辨源数量少,LISA 测量不会直接提供关于总体的信息,但它将以极高的精度表征少数低红移候选体。此外,我们首次构建了低啁啾质量系统的 LISA 瀑布图,作为其并合时间和倾角的函数。我们证明,LISA 还将能够通过非常精确的参数估计,区分并表征位于地面探测器灵敏度边界附近、质量更高()的双星群体。
引用
@article{arxiv.2410.18171,
title = {Stellar-mass black-hole binaries in LISA: characteristics and complementarity with current-generation interferometers},
author = {R. Buscicchio and J. Torrado and C. Caprini and G. Nardini and N. Karnesis and M. Pieroni and A. Sesana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.18171},
year = {2025}
}
备注
28 pages, 10 figures, 3 tables