Supermassive black hole mergers as dual sources for electromagnetic flares in the jet emission and gravitational waves
我们提出了一种新的观测类型的引力波发射的超大质量黑洞合并到他们的电磁同行。这种双重发射涉及到相对论性喷流的变化，这种喷流是由位于其底部的超大质量黑洞双星的自旋-轨道进动引起的。
2013-09-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Growth of supermassive black holes, galaxy mergers and supermassive binary black holes
星系合并和超大质量双黑洞（SMBBH）的研究是我们理解星系和黑洞在结构形成时期和整个宇宙历史中的组装和（共同）演化的核心。星系合并是主要吸积事件的发生地，它们为类星体提供能量，生长超大质量黑洞，并驱动超大质量黑洞-宿主的标度关系。在它们的中心合并的SMBBH是宇宙中最响亮的引力波（GW）源，并且随后的GW反冲具有各种潜在的天体物理意义，这些意义仍在探索中。未来的GW天文学将为结构形成和星系合并打开一个全新的窗口，包括直接探测合并的SMBBH，高精度测量它们的质量和自旋，以及高红移宇宙中BH形成和演化的限制。
2016-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Probing supermassive stars and massive black hole seeds through gravitational wave inspirals
我们提出了一个新的引力波发射源：原始超大质量恒星内部致密碎片的螺旋辐射。这样的系统被认为是超大质量黑洞（SMBH）形成过程中的一个重要通道，但人们对此知之甚少。一个模型表明，在原子冷却的原始晕中，$0.1$-1 M $_\odot$ /yr的高吸积率可能导致核燃烧SMS的形成。这最终将通过相对论不稳定性发生坍缩，留下巨大的BH残留物。最近的模拟表明，超大质量恒星很少单独形成，而伴星甚至形成的黑洞可能会被捕获/吸积，并由于气体动力学摩擦而螺旋进入SMS核心。在这里，我们探讨了从这样的吸气产生的GW发射，这可能会探测SMS的形成和演化和第一个超大质量黑洞的种子。我们使用一个半解析的气体动力学摩擦模型的吸气在SMS来表征其属性。我们发现这样的来源可能是潜在的观察到即将到来的空间出生的GW探测器在其形成的红移与引力透镜的好处。密切相关的准恒星合并可能会产生更强的信号，尽管从其他高z事件中消除这种事件可能具有挑战性。
2021-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Composite profile of the Fe K$α$ spectral line emitted from a binary system of supermassive black holes
采用相对论性的超大质量黑洞吸积盘模型，基于Kerr度规的射线追踪方法，研究了双星系统中两个吸积盘围绕超大质量黑洞发射的复合Fe K $α$线的变化.我们假定这类双星的轨道近似为开普勒轨道，并模拟了不同轨道根数、吸积盘参数和组分质量比时的合成线形。结果表明，如果在某些SMBH双星的不同轨道相位的光谱中观测到这种复合Fe K $α$谱线轮廓，可以用来约束这类SMBH双星的轨道和一些性质.
2013-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multi-messenger approaches to binary supermassive black holes in the "continuous-wave" regime
脉冲星计时阵列对轨道间距<< 1pc的超大质量黑洞（SMBH）双星的引力波十分敏感。目前，这类系统的观测资料很少，尽管它们是研究星系演化、合并动力学和活跃核形成的核心人物。我们回顾了通过电磁辐射过程探测SMBH双星的前景，这些过程被认为与星系合并和后期双星演化有关。然后，我们讨论了这些系统的联合脉冲星定时和电磁研究的科学目标，包括促进二进制参数估计，确定星系主机的引力波发射器，并合并动力学和宇宙学的相关研究。使用即将到来的高精度定时阵列与国际脉冲星定时阵列和平方公里阵列，结合正在进行的电磁观测活动，以确定活跃的SMBH双星，在不久的将来为多信使天体物理学提供了大量的可能性。
2013-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Where to search for supermassive binary black holes
针对超大质量双黑洞观测证据稀缺的问题，本文基于类星体主序演化光谱类型的流量限定样本，分析宽巴耳末线等光谱线索，并提出时域光谱巡天搜寻周期性变化的策略。
2025-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for Binary Supermassive Black Holes via Variable Broad Emission Line Shifts: Low Binary Fraction
超大质量黑洞双星（SMBH）被认为是星系合并的结果，因此是宇宙分层结构形成的自然副产品（和探针）。它们也是低频引力波发射的主要来源。我们搜索的二进制BH使用时变速度的变化，在广泛的镁II类星体发射线与多历元观测。首先，我们检查了Ju等人（2013）中确定的二进制SMBH候选者的速度变化，使用SDSS光谱和额外的数据时期，将典型基线延长到约10年。我们发现10年内视线速度变化的变化与1-2年内观察到的变化相当，排除了大部分候选者的二元模型。然后，我们分析了1438个具有8年中位时间基线的天体，从这些天体中，我们预计亚pc双星的速度变化>1000 km/s。我们只发现一个物体的外围速度为448 km/s，这表明，根据我们的建模，作为类星体活跃的SMBH的~<1%（该值因不同的假设而异）存在于间距为~0.1 pc的双星中。双星要么迅速掠过这些小的分离区，要么在更大的半径处失速。
2016-10-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational waves from supermassive right-handed neutrinos produced at preheating
The University of Osaka（大阪大学）；Niigata University（新潟大学）；SR University（SR大学）
研究超大质量右手法 neutrinos 在重加热期通过 bremsstrahlung 产生引力波背景，揭示其对宇宙热历史和高能物理的观测意义。
2026-03-24 astro-ph.CO hep-ph
The birth of a supermassive black hole binary
研究了星系合并后期超大质量黑洞从kpc到pc尺度的动力学演化。特别是，我们捕获的形成的二进制，一个必要的步骤，最后合并之前，并追溯导致轨道衰减的主要过程。我们使用不同分辨率的星系合并的流体动力学模拟，从$20\,\rm pc$到$1\,\rm pc$，为了研究我们的结果的分辨率的影响，消除数值效应，并评估解决轨道黑洞的影响半径是一个最低条件，以充分捕捉形成的二进制。我们的模拟包括相关的物理过程，即恒星形成，超新星反馈，吸积到黑洞和随后的反馈。我们发现，在这些合并中，来自核的光滑恒星成分的动力学摩擦是驱动黑洞从kpc到pc尺度的主要过程。气体并不起关键作用，甚至团块也不会引起散射或扰动轨道。我们比较分析预测的二进制的形成所需的时间，并建议如何应用这种分析形式主义，以获得估计的二进制形成时间在较低分辨率的模拟。
2017-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Effects of dark dipole radiation on eccentric supermassive black hole binary inspirals
School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（中国科学院大学天文与空间科学学院）；School of Physics, Nanjing University（南京大学物理学院）
本文研究了暗偶极辐射如何通过加速超大质量黑洞双星并合，扩展其质量范围，并分析了其对低频引力波背景谱的影响。
2026-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Discovering new forces with gravitational waves from supermassive black holes
超大质量黑洞双星合并产生的随机引力波背景可被脉冲星定时阵列探测到。虽然这种背景的振幅受到很大的不确定性的影响，但频率依赖性是广义相对论的一个可靠预测。我们表明，新的力量超出了标准模型的影响，可以修改这一预测，并引入独特的功能到频谱形状。特别是，我们考虑的可能性，黑洞在二进制下的一个新的远程力充电，我们发现脉冲星定时阵列能够稳健地检测到这样的力量。超大质量黑洞及其环境可以由于高能粒子的产生或暗区相互作用而获得电荷，这使得光谱形状的测量成为基础物理学的有力测试。
2021-10-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Supermassive primordial black holes in multiverse: for nano-Hertz gravitational wave and high-redshift JWST galaxies
研究探讨原初黑洞能否具有超大质量，提出基于暴胀期间超临界气泡成核机制，发现多重宇宙中PBH质量分布峰值可达$M\gtrsim 10^{11}M_\odot$，为超大质量黑洞提供了原初起源。
2023-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Loud Tail of the Supermassive Black Hole Binary Population: Multimessenger Candidates and Prospects for SKAO
Laboratory of High Energy and Computational Physics, NICPB（NICPB高能计算物理实验室）；Tallinn University of Technology（塔林理工大学）
本研究利用NANOGrav数据拟合的种群模型，发现3C 66B和Mrk 501是突出的引力波单源候选体，并预测SKAO可分辨数十个双星，从而探测双星硬化机制。
2026-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Systematic Redshift of the Fe III UV Lines in Quasars. Measuring Supermassive Black Hole Masses under the Gravitational Redshift Hypothesis
我们发现类星体的Fe Ⅲ $λλ$ 2039-2113光谱特征在中心超大质量黑洞引起的引力红移假设下出现了系统的红移。我们的分析27个复合光谱从BOSS调查表明，红移和加宽的线在Fe III $λλ$ 2039-2113混合大致遵循预期的相关性在弱极限的史瓦西几何维里化运动学。假设Fe III的紫外红移提供了一个测量$M_{BH}\over R$（${Δλ\over λ}\simeq{3\over2}{G\over c^2} {M_{BH}\over R}$），并使用不同的估计发射区域的大小，$R$（无论是从引力微透镜，混响映射或从缩放的大小与内在类星体的光度），我们得到的质量与以前的质量估计的维里定理的基础上的不确定性内一致的10个对象。为了确认测量到的红移的引力来源，需要对样本中Fe III $λλ$ 2039-2113发射区的大小进行混响映射估计。同时，我们提出了一个尝试性的黑洞质量标度关系的基础上的Fe III $λλ$ 2039-2113红移有用的测量黑洞质量的一个单独的对象从一个单一的光谱。
2018-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovering the Cosmic Evolution of Supermassive Black Holes using Nano-Hertz Gravitational Waves and Galaxy Surveys
本文首次提出利用纳赫兹引力波背景与星系巡天的互相关信号，以高于五的信噪比探测超大质量黑洞随红移的演化，开辟了新的观测窗口。
2024-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Fuzzy dark matter soliton core hosting a supermassive black hole as a dense low-mass perturber in strong gravitational lensing
Chiba University（千叶大学）；The University of Tokyo（东京大学）
提出模糊暗物质模型中由超大质量黑洞增强的孤子核作为强引力透镜中的有效扰动体，解释了JVAS B1938+666中未知天体的质量分布。
2026-06-11 astro-ph.CO hep-ph
Fossil Gas and the Electromagnetic Precursor of Supermassive Binary Black Hole Mergers
利用一维高度积分模型，计算了具有共面气体盘的不等质量双黑洞的演化，由于次级黑洞的存在，气体盘中含有一个能隙。外环双星盘的粘性演化最初使双星变硬，而内盘则流入主（中心）黑洞。只要内盘在低$\dot{M}_{\rm ext}$下保持冷却和薄（而不是变得热和几何上厚），内盘的质量就达到通常为$\sim 10^{-3}-10^{-4}\Msun$的渐近质量。一旦半长轴收缩到一个临界值以下，引力波造成的角动量损失在双星硬化过程中将超过粘性输运。这样，内盘就不再对吸入的黑洞作出粘性反应。相反，潮汐与次级星系的相互作用迅速地将内部的星盘驱动到初级星系中。内盘的潮汐和粘性耗散导致亮度$L\propto t_{\rm minus}^{5/4}$的后期增亮，其中$t_{\rm minus}$是最终合并之前的时间。这种后期增亮在最终合并于$\sim 0.1 L_{\rm Edd}$的前一天达到$\sim 1$峰值。这种行为是相对稳健的，因为在这种二元系统的粘性-引力耦合演化中的自我调节。它构成了一个独特的电磁签名的二进制超大质量黑洞合并，并可能允许主机星系被识别，如果与激光干涉空间天线（LISA）的定位结合使用。
2009-06-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Formation and Coalescence of Cosmological Supermassive Black Hole Binaries in Supermassive Star Collapse
我们研究可能在早期宇宙中形成的快速旋转的超大质量恒星的坍缩。通过使用三维广义相对论流体动力学和完全动态时空演化自洽地模拟坍缩开始的动力学过程，我们证明了祖先中的种子扰动可以导致两个高自旋超大质量黑洞系统的形成，在强烈的引力辐射的辐射下，它们螺旋式地旋转并合并，10与DECIGO或大爆炸观测引力波天文台，假设超大质量恒星的质量范围在10^4-10^6 Msol。残余物以无量纲自旋a^*=0.9快速旋转。周围的吸积盘包含约10%的初始质量。
2013-09-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from binary supermassive black holes missing in pulsar observations
引力波被认为是由星系合并过程中形成的超大质量黑洞双星辐射的。来自所有这类双星系统的引力波的随机叠加将调制来自射电望远镜的脉冲的到达时间。利用Parkes射电望远镜对毫秒级射电星的观测结果，我们在95%的置信度下，将该背景的特征振幅$A_{\rm c,yr}$限定为< $1.0\times10^{-15}$。该限度排除了当前模型中$A_{\rm c,yr}$的预测范围，概率为91-99.7%。我们的结论是，星系中心的环境要么使双星演化停滞，要么使双星演化急剧加速，而且更高的节奏和更短的波长观测将导致对引力波的敏感性增加。
2015-09-24 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
The First Spectroscopically Resolved Sub-parsec Orbit of a Supermassive Binary Black Hole
在解释活动星系核如何被触发的最有趣的假设之一是，在它们的核心存在一个超大质量的双黑洞系统。在这里，我们提出了一个观测证据的第一个光谱分辨亚秒差距轨道的这样一个系统的核心塞弗特星系NGC 4151。使用类似于通常应用于光谱双星的方法，我们获得了超大质量双星系统的径向速度曲线，从中我们计算了轨道根数，并对组件的质量进行了估计。我们的分析表明，在光和径向速度曲线的周期性变化可以占偏心，次秒差距开普勒轨道的15.9年的周期。光变曲线中的通量最大值对应于二次分量朝向观测者的接近相位。根据所得到的结果，我们推测所观察到的Hα线形和通量的周期性变化是由于部件通过周围介质的超声速运动所产生的激波。鉴于需要大量的观测工作来揭示这种光谱分辨的双星轨道运动，我们认为许多这样的系统可能存在于类似的物体中，即使它们很难找到。探测到更多的黑洞将为我们提供对黑洞质量增长过程的深入了解。
2012-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Systematic investigation of the expected gravitational wave signal from supermassive black hole binaries in the pulsar timing band
在这封信中，我们进行了第一次系统的调查，预期的引力波（GW）背景产生的超大质量黑洞（SMBH）在nHz频段的脉冲星定时阵列（PTA）。我们从文献中的红移依赖的星系质量函数的几个估计和密切的星系对的分数，以获得广泛的星系合并率。然后，我们利用经验的黑洞主机的关系，填充合并星系与SMBHs。我们的程序的结果是收集了大量的现象学SMBH的二进制合并率与当前的观测限制星系组装在z<1.5。对于每个合并率，我们计算相关联的GW信号，最终产生一个大的nHz GW背景的估计，我们使用它来推断其预期幅度的置信区间。当考虑到最新的SMBH主机关系，占超大质量黑洞在最明亮的星系团星系，我们发现，名义上的$1σ$间隔的预期GW信号是只有一个因素的3至10低于目前的PTA限制，这意味着一个不可忽略的机会，在未来几年的检测。
2012-11-22 astro-ph.CO gr-qc
Early Formation of Supermassive Black Holes via Dark Star Gravitational Instability
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Nordic Institute for Theoretical Physics (NORDITA)（北欧理论物理研究所）；University of California, San Diego（加利福尼亚大学圣地亚哥分校）；Colgate University（科尔盖特大学）；University of Vienna（维也纳大学）；Harvard University（哈佛大学）
该研究表明早期宇宙暗星可通过吸积增长至超大质量后经广义相对论性不稳定性坍缩为黑洞，此机制稳健且能为高红移超大质量黑洞提供种子。
2025-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Music from the heavens - Gravitational waves from supermassive black hole mergers in the EAGLE simulations
我们利用EAGLE套件中的参考宇宙学流体动力学模拟来估计来自超大质量黑洞合并的引力波信号的预期事件率，这些信号可以通过天基干涉仪（例如改进型激光干涉仪空间天线（eLISA））来解决。这些模拟假设一个$Λ$ CDM宇宙演化与国家的最先进的辐射冷却，恒星形成，恒星质量损失，并从恒星和吸积黑洞的反馈亚网格模型。它们已经被证明以前所未有的保真度再现了观测到的星系群。我们将EAGLE中超大质量黑洞的合并速率与最新的唯象波形模型相结合，从合并黑洞的内禀参数计算出引力波信号。EAGLE模型预测了诸如eLISA的引力波探测器每年探测到的$\sim2$。我们发现，这些信号在很大程度上占主导地位的合并种子质量黑洞合并在红移之间的$z\sim2$和$z\sim1$。为了研究假设的黑洞种子质量的依赖性，我们引入了一个额外的模型，黑洞种子质量的数量级小于我们的参考模型。我们还考虑了一个变化的参考模型中的黑洞合并时间尺度的预期延迟的处方已包括在其宿主星系合并后。我们发现，合并率是相似的，在所有的模型，但初始黑洞种子质量可以区分通过它们检测到的引力波形。因此，eLISA探测到的特征引力波信号将为超大质量黑洞的起源和黑洞种子的初始质量分布提供深刻的见解。
2016-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Gravitational Lenses as High-Resolution Telescopes
活动星系的内部区域拥有宇宙中最极端和最具活力的现象，包括相对论喷流，超大质量黑洞双星和反冲超大质量黑洞。然而，这些来源中的许多不能通过直接观察来解决。我回顾如何强大的引力透镜可以用来阐明这些来源的结构，从射频到非常高的能量伽马射线。星系周围的深层引力势就像天然的引力透镜。这些引力透镜将背景源分成多个图像，每个图像都有引力引起的时间延迟。透镜图像的这些时间延迟和位置取决于源位置，并且因此可以用于推断发射的空间起源。例如，利用引力引起的时间延迟可以将现代伽马射线仪器的角分辨率提高六个数量级，并提供证据表明伽马射线爆发甚至可以从超大质量黑洞产生数千光年，并且紧凑的无线电发射并不总是跟踪超大质量黑洞的位置。这些发现提供了关于活动星系中心结构的独特物理信息，迫使我们修改粒子加速机制的运行模型，并挑战我们关于致密射电辐射起源的假设。未来的调查，包括LSST，SKA和欧几里得，将提供数十万引力透镜源的观测，这将使我们能够应用强大的引力透镜来研究大型源的多波长结构。这个大型的引力透镜活动星系群将使我们能够阐明多波长辐射的物理起源，它们与超大质量黑洞的联系，以及它们的宇宙演化。
2018-10-14 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.ins-det
Eccentricity effects on the supermassive black hole gravitational wave background
本研究针对偏心距对超大质量黑洞引力波背景频谱的影响，提出快速半解析计算方法，结合脉冲星计时阵列观测发现纯引力波驱动下支持高偏心距系统，纳入环境效应后初始偏心距可降低但纯圆轨道仍不被支持。
2024-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Supermassive black hole growth from stellar binary encounters
University of Utah（犹他大学）
研究通过双星相互作用机制探讨超大质量黑洞的生长过程，并发现大麦哲伦云中的黑洞可能通过吸积双星伙伴实现增长。
2026-02-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Statistics of the supermassive black hole gravitational wave background anisotropy
Laboratory of High Energy and Computational Physics, NICPB（高能计算物理实验室，NICPB）；Departament of Cybernetics, Tallinn University of Technology（塔林科技大学网络系）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学物理与天文学系）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）
研究超大质量黑洞双星系统引力波背景各向异性统计特性，揭示其分布差异及环境效应与偏心率的影响。
2024-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultra-low-frequency gravitational waves from individual supermassive black hole binaries as standard sirens
研究提出利用脉冲星计时阵列探测来自超大质量黑洞双星的超低频引力波作为标准警报器，发现其可精确测量暗能量状态方程和Hubble常数，为宇宙学探测提供新途径。
2025-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on Individual Supermassive Black Hole Binaries from Pulsar Timing Array Limits on Continuous Gravitational Waves
脉冲星计时阵列（PTAs）对亚秒差距尺度上超大质量黑洞双星发射的连续引力波的应变振幅施加了越来越严格的限制。在本文中，我们将在特定的星系在已知的距离超大质量黑洞的动力学质量$M_{bh}$的独立信息，并使用这些额外的信息，以进一步限制这些星系是否可以主机可检测的超大质量黑洞二进制。我们估计的应变振幅从个别双星作为一个函数的二进制质量比附近的两个样本的星系：（1）直接动力学测量的$M_{bh}$在文献中，和（2）116个最大的早期型星系（因此可能主机的最大质量的黑洞）在108 Mpc的大规模调查。我们的探索性分析表明，目前的PTA上限的连续波（作为在天空中的角位置的函数）已经可以约束质量比的假设黑洞双星在我们的样本中的许多星系。对于具有较大$M_{bh}$和较小距离的星系，这种约束更强。对于在NGC 1600、NGC 4889、NGC 4486（M87）和NGC 4649（M60）中心有$M_{bh} \gtrsim 5\times 10^9 M_\odot$的黑洞，任何在PTA频带内的轨道上的双星伴星的质量比必须是百分之几或更少。
2016-04-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Sensitivity of Weak Lensing Surveys to Gravitational Waves from Inspiraling Supermassive Black Hole Binaries
University of Southern California（南加州大学）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本文探讨了弱引力透镜调查对纳赫兹到微赫兹频率范围内由 inspiraling 超大质量黑洞双星发射的引力波的灵敏度，结合脉冲星计时阵列与空间干涉仪，提出了基于引力波诱导剪切畸变的信号噪声框架，评估了有效星系人口对噪声功率谱密度的影响，并推导了特征应变灵敏度曲线。
2026-05-12 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Dynamical evolution of cosmic supermassive binary black holes and their gravitational wave radiation
我们研究了具有真实性质分布的星系中超大质量双黑洞的演化以及来自这些黑洞宇宙布居的引力波辐射。我们将一个全面的治疗的BBH与他们的环境的动力学相互作用，包括星系三轴形状和内部恒星分布的影响，并产生大量的BBH演化轨迹。通过将这些BBH演化轨迹、星系质量函数、星系合并率以及超大质量黑洞与宿主星系的关系结合到我们的模型中，我们得到了幸存BBH、BBH合并率、它们的GW辐射强度以及宇宙BBH人口贡献的随机GW背景（GWB）的统计分布。在邻近星系中心的超大质量黑洞中，约有1%-3%（或10%）是质量比>1/3（或>1/100）的双星。GWB在1/yr频率下的特征应变幅估计为~ $2.0^{+1.4}_{-0.8}\times 10^{-16}$，在不同的BH-宿主星系关系下得到的结果的上界可达$5.4\times 10^{-16}$，有待未来实验的检验（例如，平方公里阵列，FAST，下一代超大型阵列）。GWB谱的翻转频率在~0.25nHz处。还讨论了上述估计的不确定性和检测单个源的前景。宇宙BBH人口的激光干涉仪空间天线（LISA）波段的应用提供了一个下限BBH的探测率LISA，~0.9/年。
2020-07-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The final parsec problem: aligning a binary with an external accretion disc
本文研究了双星系统（如两个超大质量黑洞或两颗恒星）与具有错位角动量的外吸积盘的相互作用。这种情况发生在涉及超大质量黑洞的星系合并事件中，以及星团中恒星质量双星的形成中。我们计算了双星与盘之间的引力矩，并证明了当双星与盘之间的角动量J_b，J_d的初始取向足够逆行时，特别是当它们之间的夹角θ服从cos（θ）< -J_d/2 J_b时，它们的角动量J_b，J_d在短于中心吸积体质量增加时间的时间内稳定地反向排列。在此过程中J_b的大小保持不变。反向排列可以促进超大质量黑洞双星的快速合并，并可能在双星系统中形成共面但逆行的行星。
2011-07-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing Self-Interacting Dark Matter via Gravitational-Wave Background from Eccentric Supermassive Black Hole Mergers
本研究利用偏心超大质量黑洞双星并合产生的随机引力波背景，结合改进的动力学摩擦与轨道演化模型，证明脉冲星计时阵列可约束自相互作用暗物质截面。
2025-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
High Frequency Gravitational Waves from Supermassive Black Holes: Prospects for LIGO-Virgo Detections
通常认为，地面引力波（GW）仪器对超大质量黑洞（SMBH）不敏感，因为GW的特征频率远低于地面探测器的~ 10 - 1000 Hz灵敏度波段。然而，在这里，我们探索SMBH引力波泄漏到更高频率的可能性。特别地，如果高频谱尾渐近于h（f）~ f^{-alpha}，其中alpha<=2，则在固定频率f>>c^3/GM处，谱振幅是质量M的常数或增函数。如果时域波形或其导数表现出不连续性，则会发生这种情况。地面仪器可以搜索这些普遍的光谱尾，以探测或排除这些特征，而不管它们的来源。我们确定了以下过程，可能会产生高频信号：（一）引力轫致辐射的超相对论性物体在附近的SMBH，（二）振铃模式激发的外部过程，具有高频分量或终止突然，（三）引力透镜回波和衍射。特别是对于（iii），SMBHs产生GW回声的星系核中的螺旋恒星质量双星的延迟几分钟到几个小时。如果双星在SMBH后面相对于距SMBH距离r处的视线的~10度（r/100 M）^{-1/2}圆锥内，则透镜化的主信号和GW回波被放大。对于SMBH附近的其余双星，GW回波的幅度平均约为主信号的0.1（r/100 M）^{-1}。
2012-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Dark Matter Spike surrounding Supermassive Black Holes Binary and the Nanohertz Stochastic Gravitational Wave Background
本文研究超大质量黑洞双星周围暗物质尖峰对纳赫兹随机引力波背景的影响，通过贝叶斯拟合NANOGrav等数据发现含暗物质尖峰模型改善拟合，且尖峰斜率略小于1。
2025-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
