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天体物理学 > 星系的天体物理学

arXiv:2508.01069 (astro-ph)
[提交于 2025年8月1日 ]

标题: LISA定位体积中星系的初步普查:I. 使用斯隆数字天空调查光度数据搜索LISA候选大质量黑洞双星合并宿主

标题: Preliminary census of galaxies in the LISA localisation volume: I. Searching for LISA candidate massive black hole binary merger hosts using Sloan Digital Sky Survey photometry

Authors:Carolyn L. Drake, Jessie Runnoe, Aaron Stemo, Tamara Bogdanović, Michael Eracleous, John Ruan, Kaitlyn Szekerczes, Kate Futrowsky, Weixiang Yu
摘要: 随着激光干涉空间天线(LISA)的发射,我们将能够估计检测到的合并大质量黑洞双星(MBHB)系统的天空位置、光度距离(d$_{L}$)、啁啾质量以及质量比。 LISA在这些估计上的不确定性将随时间变化,并能够在合并前一个月左右启用电磁(EM)后续观测。 在本文中,我们创建了一个框架,该框架利用模拟的LISA参数估计值对MBHB的天空定位和d$_{L}$进行分析,并对匹配的EM星系或候选宿主星系进行普查。 我们使用这个框架来研究这些参数估计值,针对质量为$3\times10^{5}$、$3\times10^{6}$和$1\times10^{7}$M$_{\odot}$的模拟MBHB系统,在红移为$0.3$和$0.5$的情况下,并使用这些参数从档案中的斯隆数字天空调查(SDSS)测光数据中选择匹配的星系。 我们发现,在红移为$0.3$且距离合并还有$1$小时的模拟MBHB系统中,候选宿主星系的数量从几十到几千不等。 合并之后,我们发现当考虑中位数限制时,所有系统的普查数量都下降到零,这很可能是由于调查限制所致。 对于一个质量为$3\times10^{6}$M$_{\odot}$的 MBHB,在距离合并还有$1$小时时,将红移从$0.3$增加到$0.5$或者在 SDSS 覆盖区域内改变天空位置,使得电磁对应体的数量增加了大约$2$倍。
摘要: With the launch of the Laser Interferometer Space Antenna (LISA), we will be able to estimate the sky position, luminosity distance (d$_{L}$), chirp mass, and mass ratio for detected merging massive black hole binary (MBHB) systems. LISA's uncertainties on these estimates will evolve over time, and enable electromagnetic (EM) follow-up observations as early as a month from coalescence. In this paper, we create a framework that takes simulated LISA parameter estimates for sky localisation and d$_{L}$ for a MBHB and performs a census of matching EM galaxies, or candidate host galaxies. We used this framework to investigate these parameter estimates for simulated MBHB systems with masses of $3\times10^{5}$, $3\times10^{6}$, and $1\times10^{7}$M$_{\odot}$ at redshifts of $0.3$ and $0.5$ and used these parameters to select matching galaxies from archival Sloan Digital Sky Survey (SDSS) photometry. We found that the number of candidate host galaxies for a simulated MBHB system at a redshjft of $0.3$ and $1$ hour from coalescence ranged from tens to thousands. After coalescence, we found that our census numbers dropped to zero for all systems when considering median constraints most likely due to survey limitations. For a MBHB with mass $3\times10^{6}$M$_{\odot}$ at $1$ hour from coalescence, increasing the redshift from $0.3$ to $0.5$ or varying the sky position within the SDSS footprint resulted in the number of EM counterparts increasing by approximately a factor of $2$.
评论: 15页,12图
主题: 星系的天体物理学 (astro-ph.GA)
引用方式: arXiv:2508.01069 [astro-ph.GA]
  (或者 arXiv:2508.01069v1 [astro-ph.GA] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.01069
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

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来自: Carolyn Drake [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 8 月 1 日 21:01:16 UTC (2,745 KB)
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