Distinguindo efeitos ambientais em formas de onda gravitacionais de buracos negros binários

Astronomia da Natureza (2023)Citar este artigo

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Futuros interferômetros de ondas gravitacionais, como o Laser Interferometer Space Antenna, Taiji, DECi-hertz Interferometer Gravitational wave Observatory e TianQin permitirão estudos de precisão do ambiente ao redor dos buracos negros. Esses detectores irão sondar a faixa de frequência de milihertz, ainda inexplorada pelos atuais detectores de ondas gravitacionais. Além disso, as fontes permanecerão na banda por períodos de até anos, o que significa que a fase de inspiração do sinal da onda gravitacional, que pode ser afetada pelo ambiente, será observável. Neste artigo, estudamos inspirais de buracos negros binários de razão de massa intermediária e extrema e consideramos três possíveis ambientes ao redor do buraco negro primário: discos de acreção, picos de matéria escura e nuvens de campos escalares ultraleves, também conhecidos como átomos gravitacionais. Apresentamos uma análise bayesiana da detectabilidade e mensurabilidade desses três ambientes. Focando no caso concreto de uma detecção com LISA, mostramos que a impressão característica que eles deixam na forma de onda gravitacional nos permitiria identificar o ambiente que gerou o sinal e reconstruir com precisão seus parâmetros de modelo.

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