检验双星假设：脉冲星计时对超大质量黑洞双星候选体的限制
高能天体物理现象
2018-04-04 v3
摘要
时域天文学的出现正在彻底改变我们对宇宙的认识。诸如Catalina实时瞬变巡天(CRTS)或Palomar瞬变工厂(PTF)等项目对数百万个天体进行了数年巡天，从而能够对大统计样本进行变率研究。对CRTS中约25万个类星体的检查产生了一份包含111个潜在周期性源的目录，这些源被作为超大质量黑洞双星(SMBHB)候选体提出。对PTF数据的类似调查从约3.5万个类星体样本中获得了33个候选体。在SMBHB假设下，我们计算了隐含的SMBHB合并率，并利用它构建了由脉冲星计时阵列(PTA)探测的纳赫兹频率下的预期引力波背景(GWB)。在修正了不完备性并假设维里质量估计后，我们发现CRTS样本所隐含的GWB超过当前最严格的PTA上限近一个数量级。在进一步修正维里质量测量中的内禀偏差后，隐含的GWB显著下降，但仍与最严格的PTA上限存在张力。PTF样本也有类似结果。贝叶斯模型选择表明，对于CRTS和PTF样本，零假设（即候选体为假阳性）分别以约和的置信度优于双星假设。尽管不是决定性的，我们的分析突显了PTA作为单个SMBHB候选体天体物理探针的潜力，并表明CRTS和PTF样本可能受到了若干假阳性的污染。
引用
@article{arxiv.1703.10611,
title = {Testing the binary hypothesis: pulsar timing constraints on supermassive black hole binary candidates},
author = {A. Sesana and Z. Haiman and B. Kocsis and L. Z. Kelley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.10611},
year = {2018}
}
备注
14 pages, 11 figures, 3 tables. Resubmitted to the Astrophysical Journal after some major revision of the results including a proper estimate of the intrinsic mass of the binary candidates