Massive Black Hole Binaries as LISA Precursors in the Roman High Latitude Time Domain Survey - Archive ouverte HAL
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2023

Massive Black Hole Binaries as LISA Precursors in the Roman High Latitude Time Domain Survey

Zoltán Haiman
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Chengcheng Xin
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Tamara Bogdanović
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Pau Amaro Seoane
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Matteo Bonetti
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J. Andrew Casey-Clyde
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Maria Charisi
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Monica Colpi
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Jordy Davelaar
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Alessandra de Rosa
  • Fonction : Auteur
Daniel J d'Orazio
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Kate Futrowsky
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Poshak Gandhi
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Alister W Graham
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Jenny E Greene
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Melanie Habouzit
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Daryl Haggard
  • Fonction : Auteur
Kelly Holley-Bockelmann
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Xin Liu
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Sean Mcgee
  • Fonction : Auteur
Chiara M.F Mingarelli
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Rodrigo Nemmen
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Antonella Palmese
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Alberto Sesana
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Aaron Stemo
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Alejandro Torres-Orjuela
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Jonathan Zrake
  • Fonction : Auteur

Résumé

With its capacity to observe $\sim 10^{5-6}$ faint active galactic nuclei (AGN) out to redshift $z\approx 6$, Roman is poised to reveal a population of $10^{4-6}\, {\rm M_\odot}$ black holes during an epoch of vigorous galaxy assembly. By measuring the light curves of a subset of these AGN and looking for periodicity, Roman can identify several hundred massive black hole binaries (MBHBs) with 5-12 day orbital periods, which emit copious gravitational radiation and will inevitably merge on timescales of $10^{3-5}$ years. During the last few months of their merger, such binaries are observable with the Laser Interferometer Space Antenna (LISA), a joint ESA/NASA gravitational wave mission set to launch in the mid-2030s. Roman can thus find LISA precursors, provide uniquely robust constraints on the LISA source population, help identify the host galaxies of LISA mergers, and unlock the potential of multi-messenger astrophysics with massive black hole binaries.

Dates et versions

hal-04159862 , version 1 (12-07-2023)

Identifiants

Citer

Zoltán Haiman, Chengcheng Xin, Tamara Bogdanović, Pau Amaro Seoane, Matteo Bonetti, et al.. Massive Black Hole Binaries as LISA Precursors in the Roman High Latitude Time Domain Survey. 2023. ⟨hal-04159862⟩
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