中科院：平方公裡陣列射電望遠鏡很強，將能探測到很多雙星黑洞

2020-07-10 博科園

來自中科院國家天文臺的天文學家，量化了平方公裡陣列射電望遠鏡(SKA)時代引力波探測的潛力，其研究發表在《物理評論D》期刊上。這一新的計算首次表明，即使是平方公裡陣列射電望遠鏡監測到的少量大質量毫秒脈衝星(約20顆)，也可以提供關於超大質量黑洞雙星(SMBBH)紅移演化的有價值的信息，超大質量黑洞通常位於星系中心，並與宿主星系一起演化。

中科院：平方公裡陣列射電望遠鏡很強，將能探測到很多雙星黑洞

因此，超大質量黑洞雙星有望在緊密的星系對中存在，但到目前為止還沒有一個被明確檢測到。研究進行了半解析數值模擬，以估計使用平方公裡陣列射電望遠鏡觀測脈衝星定時陣列(SKA-PTA)可檢測到的超大質量黑洞雙星數量。基於紅外星系樣本和超大質量黑洞雙星群體的統計假設，研究計算了它們在不同紅移時的低頻引力波特徵。

中科院：平方公裡陣列射電望遠鏡很強，將能探測到很多雙星黑洞

平方公裡陣列射電望遠鏡是一個多用途射電望遠鏡，收集面積接近100萬平方米，因此在探測納赫茲引力波方面具有巨大的潛力。與以往工作中通常認為需要數百顆脈衝星的想法不同，新的計算表明，僅由~20顆脈衝星組成的平方公裡脈衝星定時陣列能夠在運行5年內實現引力波探測，並在大約10年後增長到每年100對超大質量黑洞雙星以上的探測率。

中科院：平方公裡陣列射電望遠鏡很強，將能探測到很多雙星黑洞

在運行的30年內，預計將檢測到約60個z<0.05的超大質量黑洞雙星和104個z<1的超大質量黑洞雙星。平方公裡脈衝星定時陣列可以分辨出大量的預期探測及其紅移演化，這將使平方公裡陣列射電望遠鏡成為研究超大質量黑洞雙星及其宿主星系演化的重要工具。

博科園｜研究/來自：中國科學院

參考期刊《物理評論D》

DOI: 10.1103/PhysRevD.102.023014

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