活动星系中心双星黑洞形成的 3D 绝热模拟

我们调查了最初不可绑定的黑洞（BH）在活动星系中心（AGN）气体盘中的近距离碰撞，进行了首个 3D 非等温湍流动力学模拟，以气体辅助的双星 BH 形成。我们讨论了 135 个模拟，涵盖 9 个 AGN 气盘环境和 15 个 BH 初始参数。我们发现，围绕孤立嵌入 BH 的 Hill 球内的气体分布类似于一个在低质量对流包裹层和 BH 核心的球形对称恒星，大规模对流电流驱动强烈的向远离中面的喷流。我们发现，作用于喷流的科罗利作用产生类似气旋的风，向中面流动的相反方向旋转。我们确认了由于 BH 近距离碰撞期间小盘碰撞导致的强烈热能爆发，这与我们先前的 2D 研究相符。我们记录了在广泛环境下的二进制形成，发现当 Hill 球内气体质量较大时，二进制形成概率更高，允许在 AGN 外缘处更容易形成二进制。我们对 SMBH 在二进制形成中的作用提供了全面概述，探讨了在中间密度环境中二进制形成偏向特定二进制取向的机制。我们提供了两个模型，用于预测近距离碰撞期间气体耗散，作为 Hill 质量或半径距的函数。我们使用这些模型为 AGN 演化的蒙特卡洛模拟提供二分形成概率的描述。