unequal 超大质量黑洞双星的光辉死亡

在 $\Lambda$CDM 场景下，小星系并合产生更大的天体。由于在所有尺寸的星系中都发现了超大质量黑洞（SMBHs），人们普遍预期在星系合并过程中会形成 SMBH 双星（SMBHBs）。目前尚不清楚这些双星中有多大比例最终会并合，但一个普遍共识是，轨道衰减最初由周围气体和恒星介导。在本快报中，我们表明在活动星系核（AGNs）中，辐射场也会导致吸积 SMBH 的轨道收缩。相应机制称为“Poynting-Robertson 阻力”（PR 阻力），其在定义良好的时标 $CT_{\rm Sal}$ 上生效，其中 $T_{\rm Sal}$ 是 AGN 的 Salpeter 时标（可能与主 SMBH 一致），且 $C=4\xi^{-1}\epsilon^{-1}q^{1/3}(1+q)^{2/3}(1-\epsilon)$ 是由辐射效率 $\epsilon$、两黑洞质量比 $q$ 以及刻画次星周吸积盘尺寸的参数 $\xi$ 决定的常数。我们发现当 $q\lesssim$ 几 $\times10^{-5}$ 时，PR 阻力在收缩双星方面比动力学摩擦和 I 型迁移等许多其他机制更有效。我们的发现指出了不等质量 SMBHB 并合以及清除 AGN 中中等质量黑洞的一个可能新通道。