结合毫赫兹引力波观测与活动星系核巡天揭示最后秒差距问题的解

大质量黑洞双星（MBHBs）可能是毫赫兹（mHz）引力波（GW）波段中最强的引力波源，但其动力学演化可能在黑洞到达星系最内秒差距时停滞。若MBHB形成于富气体环境（如活动星系核（AGN）），这一“最后秒差距问题”或可解决，但也存在不涉及AGN的其他解。由于AGN无处不在，在实测中检验这些mHz引力波源与AGN的相关性十分困难。为克服该困难，我们采用一种最初用于约束恒星级双黑洞宿主星系的统计方法，在不同天体物理情形下搜寻MBHB-AGN相关性。我们发现，即便仅在红移z ≲ 0.5处探测到一个MBHB，像激光干涉空间天线（LISA）这样的mHz引力波探测器凭借源的高精度定位即可区分不同并合情形。未来的探测器网络与更深的AGN巡天，即便只有一小部分MBHB在AGN内并合，也能将MBHB-AGN相关性的检验推进到红移z∼2。这些约束将有助于解决关于最后秒差距问题可能解的长期争论。