通过引力波测试超大质量黑洞种子形成模型
天体物理学
2010-11-11 v3 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们研究在层级结构形成的宇宙学范式中，由超大质量黑洞形成与组合并产生的引力波背景。特别地，我们关注一种超大质量黑洞形成场景，即目前日的超大质量黑洞种子由高质量种子黑洞构建，我们计算伴随种子黑洞合并产生的引力辐射谱。我们发现，这一场景预测产生一个巨大的引力波背景，应通过类似于拟议的激光干涉空间天线 (LISA) 的空间干涉仪被分辨为单个源。单事件的惊喜、合并和环形事件数目约为 10^3。该预测是稳健的，对模型的若干细节不敏感。我们得出结论，类似 LISA 的干涉仪将能够有效地排除或确认一种类模型，即超大质量黑洞由高质量种子黑洞增长，或可能对种子黑洞增长作为超大质量黑洞增长渠道的作用进行强有力的限制。超大质量黑洞种子可能在最早的原始星系结构中形成于高红移处，超大质量黑洞的质量已知与它们所在的球状星系的势能强烈相关，因此这些结果表明，空间干涉仪可作为探测星系形成和原始星系形成物理的强大工具。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0503511,
title = {Testing models of supermassive black hole seed formation through gravity waves},
author = {Savvas M. Koushiappas and Andrew R. Zentner},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0503511},
year = {2010}
}
备注
Replaced to match version accepted for publication in the Astrophysical Journal