Galaxy Tomography with the Gravitational Wave Background from Supermassive Black Hole Binaries [Title version 1]
Rattachement africain : de, us, ro, ca, hu, pr, il, tr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
The detection of a stochastic gravitational wave background by pulsar timing arrays suggests the presence of a supermassive black hole binary population. Although the observed spectrum generally aligns with predictions from orbital evolution driven by gravitational wave emission in circular orbits, there is a discernible preference for a turnover at the lowest observed frequencies. This turnover could indicate a significant hardening phase, transitioning from early environmental influences to later stages predominantly influenced by gravitational wave emission. In the vicinity of these binaries, the ejection of stars or dark matter particles through gravitational three-body slingshots efficiently extracts orbital energy, leading to a low-frequency turnover in the spectrum. By analyzing the NANOGrav 15-year data, we assess how the gravitational wave spectrum depends on the initial inner galactic profile prior to disruption by binary ejections, accounting for a range of initial binary eccentricities. Our findings suggest a parsec-scale galactic center density around $10^6\,M_\odot/\textrm{pc}^3$ across most of the parameter space, offering insights into the environmental effects on black hole evolution and combined matter density near galaxy centers.
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Où se fait cette recherche
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Goethe University Frankfurt Institute for Theoretical Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Frankfurt Institute for Advanced Studies pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Space Telescope Science Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Wisconsin–Milwaukee pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Oregon State University Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Widener University Department of Physics and Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Florida Physics Department pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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West Virginia University Center for Gravitational Waves and Cosmology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Vanderbilt University Department of Physics and Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Institute for Theoretical Physics — Goethe University Frankfurt, Frankfurt Institute for Advanced Studies et Space Telescope Science Institute, avec 9 autres affiliations.
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