中文

超大质量双黑洞产生的引力波背景的下限与上限

星系天体物理 2019-01-07 v3 广义相对论与量子宇宙学

摘要

来自超大质量双黑洞(SMBBHs)的引力波背景尚未被探测到。这引发了关于当前脉冲星计时阵列限制是否与理论预测存在矛盾的猜测。本文中,我们利用电磁观测从上下两侧约束 SMBBH 背景。为推导背景的{\em 最大}幅度,我们假设等质量 SMBBH 并合完全解释了本地黑洞数密度。这得出一年周期处的最大特征信号幅度 Ayr<2.4×1015A_{\rm{yr}}<2.4\times 10^{-15},与脉冲星计时限制相当。推导{\em 最小}幅度需要对 SMBBH 进行电磁观测。尽管已提出若干候选体,但在纳赫兹频段尚无普遍接受的电磁探测。我们表明候选体 3C 66B 意味着一个下限,该下限与脉冲星计时限制不一致,从而对其双星性质产生怀疑。或者,如果 OJ 287 的参数已知准确,则在 95% 置信水平下 Ayr>6.1×1017A_{\rm{yr}}> 6.1\times 10^{-17}。若当前候选体之一能被确认为真正的 SMBBH,将立即给出一个天体物理上有意义的下限。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.02346,
  title  = {The minimum and maximum gravitational-wave background from supermassive binary black holes},
  author = {Xing-Jiang Zhu and Weiguang Cui and Eric Thrane},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.02346},
  year   = {2019}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS; 9 pages, 7 figures