Probing supermassive stars and massive black hole seeds through gravitational wave inspirals
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT We propose a novel source of gravitational wave (GW) emission: the inspirals of compact fragments inside primordial supermassive stars (SMSs). Such systems are thought to be an essential channel in the as-yet little understood formation of supermassive black holes. One model suggests that high accretion rates of 0.1–1 M⊙ yr−1 attainable in atomically cooled primordial haloes can lead to the formation of a nuclear-burning SMS. This will ultimately undergo collapse through a relativistic instability, leaving a massive black hole remnant. Recent simulations suggest that supermassive stars rarely form in isolation, and that companion stars and even black holes formed may be captured/accreted and inspiral to the SMS core due to gas dynamical friction. Here, we explore the GW emission produced from such inspirals, which could probe the formation and evolution of SMS and seeds of the first supermassive black holes. We use a semi-analytic gas-dynamical friction model of the inspirals in the SMS to characterize their properties. We find such sources could potentially be observable by upcoming space-born GW-detectors at their formation redshifts with the benefit of gravitational lensing. Mergers within closely related quasi-stars may produce a much stronger signal, though disambiguating such events from other high-z events may prove challenging.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».