Uma noite tranquila no céu milihertz? Previsões LISA das populações LIGO/Virgo/KAGRA

A população de buracos negros de grande massa inferida a partir de observações terrestres pode afetar substancialmente o número de binários detectáveis ​​pela Antena Espacial do Interferômetro Laser. Usamos restrições populacionais com base em dados do último Catálogo Transiente de Ondas Gravitacionais LIGO/Virgo/KAGRA (GWTC-5.

A população de buracos negros de grande massa inferida a partir de observações terrestres pode afetar substancialmente o número de binários detectáveis ​​pela Antena Espacial de Interferômetro Laser (LISA). Usamos restrições populacionais baseadas em dados do mais recente Catálogo Transiente de Ondas Gravitacionais LIGO/Virgo/KAGRA (GWTC-5.0), bem como restrições da busca O3 por binários de buracos negros de massa intermediária, para prever o número e as massas de buracos negros.

Usando a população posterior do GWTC-5.0 divulgada, obtemos $6, 6^{+5, 5}_{-2, 2}$ detecções esperadas com relação sinal-ruído $>8$ em 4 anos (mediana e $90\%$ intervalo confiável). Os modelos populacionais alternativos que consideramos usam uma lei de potência quebrada com dois ou três picos gaussianos para a distribuição de massa primária ou uma distribuição de massa comum para ambos os buracos negros.

Para o modelo de três picos com distribuição de massa comum, extrapolar de $300$ para $1000M_\odot$ aproximadamente dobra o número médio esperado de detecções LISA para $\sim14$. O limite superior do intervalo confiável de $90\%$ aumenta de dezenas para milhares de detecções esperadas, embora as aproximações possam limitar a confiabilidade das contagens mais extremas.

Para a população de referência do GWTC-5.0, $39^{+22}_{-11}\%$ dos binários detectáveis ​​pelo LISA se fundem durante a missão ou dentro de $10$ anos após seu término e são potenciais fontes multibanda. Essencialmente, todas essas fusões seriam detectáveis ​​por uma configuração de referência do Cosmic Explorer se ele estivesse operando na fusão.

As medições terrestres da população de grande massa podem, portanto, informar tanto as previsões do LISA como as perspectivas de observação dos mesmos binários através da inspiração e da fusão.

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