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LISA 引力波前景:双白矮星研究

天体物理学 2014-11-18 v3

摘要

预计双白矮星将成为未来引力波天文台 LISA 的混淆限制噪声源。在特定频率范围内,这种“前景噪声”预计将高于仪器噪声,从而阻碍对其他类型信号(例如源自恒星质量物体旋入超大质量黑洞的引力波)的探测。在许多先前的研究中,估算 LISA 引力波前景信号时仅考虑了致密天体双星的分离种群。在此,我们研究了致密天体分离双星和洛希瓣溢流(Roche-Lobe Overflow, RLOF)银河系双星对 LISA 信号形状和强度的影响。由于轨道周期位于 LISA 灵敏度范围内的残余双星中超过 99% 是白矮星双星,我们在计算 LISA 信号时仅考虑这些双星。我们发现,RLOF 双星对前景噪声的贡献在低频下可忽略不计,但在高频下变得显著,将前景噪声降至仪器噪声以下的频率推高至 >6 mHz。我们发现,为了准确评估 LISA 数据流上的前景噪声,必须考虑质量转移双星的种群。然而,我们估计仍存在大量(约 11300 个)银河系双白矮星双星,其信噪比 >5,因此有可能被 LISA 分辨。我们展示了来自银河系白矮星双星种群的 LISA 引力波信号,显示了导致 LISA 盘族和核球族种群的最重要形成通道,并讨论了这些新发现的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.0705.3272,
  title  = {The LISA Gravitational Wave Foreground: A Study of Double White Dwarfs},
  author = {A. J. Ruiter and K. Belczynski and M. Benacquista and S. L. Larson and G. Williams},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0705.3272},
  year   = {2014}
}

备注

ApJ accepted. 28 pages, 11 figures (low resolution), 5 tables, some new references and changed content since last astro-ph version