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准周期耀发的自透镜双星大质量黑洞解释

高能天体物理现象 2021-03-17 v1 星系天体物理

摘要

双超大质量黑洞(SMBH)系统源于星系并合,若双星间距能通过其他机制减小至 0.1\lesssim 0.1 pc,最终将因引力波(GW)发射而并合。本文中,我们为近期从两个低质量活动星系核 GSN 069 与 RX J1301.9+2747 观测到的尖锐(持续时间 1\sim 1 hr)、准规则 X 射线耀发——称为准周期耀发——探索一种引力自透镜双星 SMBH 模型。在我们的模型中,双星以 \sim 侧视方向被观测,使得每个 SMBH 在每个轨道周期两次引力透镜来自另一 SMBH 周围吸积盘的光。若 RX J1301.9+2747 当前偏心率 ϵ00.16\epsilon_0 \gtrsim 0.16,该模型可重现耀发间隔,意味着约 1000\sim 1000 年内并合。然而,我们当前的计算无法重现观测到的耀发轮廓。具有正确振幅的模型耀发持续时间约为观测值的 2/52/5,而具有正确持续时间的模型耀发振幅约为观测值的 2/52/5。我们的建模给出自透镜双星系统的三种可区别于当前与未来 X 射线及光学时域巡天中搜寻的行为:i) 周期性透镜耀发,ii) 部分掩食(由前景迷你盘遮挡背景迷你盘引起),以及 iii) 具有极尖锐食内透镜耀发的部分掩食。发现此类特征将构成存在超大质量双星的极强证据,而对耀发间隔的监测将提供近星点进动的测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.00017,
  title  = {A self-lensing binary massive black hole interpretation of quasi-periodic eruptions},
  author = {Adam Ingram and Sara Motta and Suzanne Aigrain and Aris Karastergiou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.00017},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS