利用引力波和多信使天文学反演星系核的性质

活动星系核（AGN）由星系中心超大质量黑洞上的吸积盘提供能量。人们认为，AGN 在宇宙时间内对超大质量黑洞及其宿主星系的演化都起着重要作用。AGN 以及与之相互作用的核星团（NSC）在现有和计划中的望远镜下仍然无法分辨。因此，AGN 和 NSC 的性质具有高度不确定性。本文回顾了双黑洞（BBH）并合如何在 AGN 盘中发生，以及此类并合的引力波（GW）和电磁波（EM）特性如何使我们能够反演宇宙时间内 AGN 盘和 NSC 的性质。我们指出，BBH 质量谱中约 $\sim 35M_{\odot}$ 附近的特征是分层并合模型的一个极好探针。同样，对上质量间隙黑洞（$\gtrsim 50M_{\odot}$）自旋的限制可以检验 AGN 渠道。有效自旋（$\chi_{\rm eff}$）分布，包括其不对称性、结构岛和大小，是对 AGN 模型预测的极好检验。我们还论证，AGN 驱动的 BBH 并合率作为红移的函数，其标度应略浅于 AGN 数密度，至少到红移 $\sim 2$ 为止，并且应在与 AGN 数密度相同的红移处发生转折。最后，我们强调，确定观测到的 BBH 并合中的 AGN 比例（$f_{\rm BBH,AGN}$），无论其实际值如何，都能使我们推断出高红移处 AGN 盘和 NSC 的平均性质。