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从角功率谱看引力波偏置参数:连接星系与双黑洞

星系天体物理 2025-04-24 v2 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象

摘要

本研究通过在低红移星系巡天 2MPZ 和 WISExSCOS (WISC) 中建立模拟引力波(GW)源与星系之间的联系,对引力波偏置参数进行了建模。我们通过创建模拟 GW 目录,根据作为星系恒星质量函数的 GW 宿主星系概率的不同情景,将双黑洞(BBHs)填充到星系巡天中,从而研究这一联系。我们通过以引力波偏置参数的形式探究 GW 源的空间成团性,来考察这种联系的可观测效应。我们为宿主星系概率函数考虑了一个唯象的破缺幂律模型,该模型在高恒星质量(基准模型中为 101110^{11} MM_{\odot})处具有潜在的转折点 MKM_{K},在该处恒星形成效率开始下降。我们改变了 GW 宿主星系概率函数的参数,并发现在一般情况下,GW 偏置随 MKM_{K} 的增加而增加(并随 MKM_{K} 的减小而受到抑制)。与星系偏置相比,在本工作探索的不同情景中,引力波偏置参数的变化最大约为 30%30\%。未来对引力波偏置的测量可以帮助约束 MKM_{K} 及宿主星系概率函数的斜率,从而为潜在的天体物理过程提供见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.11965,
  title  = {The Gravitational Wave Bias Parameter from Angular Power Spectra: Bridging Between Galaxies and Binary Black Holes},
  author = {Amir Dehghani and J. Leo Kim and Dorsa Sadat Hosseini and Alex Krolewski and Suvodip Mukherjee and Ghazal Geshnizjani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.11965},
  year   = {2025}
}

备注

29 pages (+15 pages in appendices), 15 figures (+9 figures in appendices), Published in JCAP