双黑洞与双中子星产生的随机引力波背景及其对 LISA 的启示
广义相对论与量子宇宙学
2025-03-28 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
引力波(GW)与多信使天文学的出现促进了对于 LIGO/Virgo 观测到的双黑洞(BBHs)形成机制的研究。文献中，这些 BBHs 的前身可以是恒星起源黑洞(sBHs)或原初黑洞(PBHs)。本文中，我们分别涵盖天体物理与原初情形，计算 BBHs 产生的随机引力波背景(SGWB)，以及双中子星(BNSs)产生的背景。我们的结果表明 PBHs 贡献的 SGWB 强于 sBHs 的贡献，且来自 BBHs 与 BNSs 的总 SGWB 极有可能被 LIGO/Virgo 与 LISA 的未来观测运行探测到。另一方面，来自 BBHs 与 BNSs 的 SGWB 也为 LISA 总噪声曲线贡献了额外的混淆噪声源，从而削弱 LISA 的探测能力。例如，大质量黑洞双星(MBHB)并合探测是 LISA 的关键任务之一，而可探测的 MBHB 并合最大红移可被显著减小。
引用
@article{arxiv.1809.10360,
title = {Stochastic Gravitational-Wave Background from Binary Black Holes and Binary Neutron Stars and Implications for LISA},
author = {Zu-Cheng Chen and Fan Huang and Qing-Guo Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.10360},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 14 figures