极端质量比旋近及其探测

作者:范会敏; 胡一鸣*; 訾铁光
来源:中山大学学报(自然科学版), 2021, 60(Z1): 31-40.
DOI:10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.11.05.2020B116

摘要

极端质量比旋近(EMRI)是指由恒星级质量天体与大质量黑洞组成的双星系统。它们在科学上具有着极高的价值,可以用来检验广义相对论以及探索黑洞的本质。本文描述EMRIs的形成图景、科学意义以及研究现状,通过计算天琴对EMRIs的探测视界距离、探测率和参数估计精度,获得了天琴对EMRIs的探测能力。我们发现:天琴可探测到红移z~2处的EMRI引力波源,在乐观天文学模型下,天琴每年可探测到几十到上百个EMRIs事件,天琴对EMRI内禀参数估计精度可达到10-6量级,对光度距离的估计精度可达约10%,对空间方位的定位精度可达约10 deg2。天琴对EMRI的观测还可以对黑洞四极矩进行限制,限制能力达到10-4量级。

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