从第三星运动搜寻内双星黑洞的策略
地球与行星天体物理
2020-02-26 v2 太阳与恒星天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
目前有多个正在进行的项目用于搜寻围绕不可见伴星运行的恒星。此类候选体中的一部分可能是三体系统而非双星,即由一个内双星黑洞(BBH)和一个外围绕转恒星组成。本文中,我们提出一种方法,通过对外部恒星的精确视向速度(RV)后续观测,来搜寻此类内 BBH(可能是由 LIGO 发现的引力波源的前身)的特征信号。我们首先描述了一种利用现有共面圆型三体系统近似 RV 公式的方法。我们将该方法应用于 2M05215658+4359220(由一颗红巨星和一个未见伴星组成),限制其可能内双星天体的参数。接下来我们考虑共面但非圆型三体系统。我们数值计算了围绕内 BBH 绕转的第三星的 RV 变化,生成模拟 RV 曲线,并检验了我们的基准模型中 BBH 探测的可行性。我们得出结论:对星-黑洞双星进行短周期 RV 监测,提供了一种有趣且切实可行的方法来限制和/或搜寻可能存在的内 BBH。事实上,最近发现的星–黑洞双星系统 LB-1 可能意味着银河系中存在大量此类未知天体,它们是本文所提方法的理想目标。
引用
@article{arxiv.1905.07100,
title = {A strategy to search for an inner binary black hole from the motion of the tertiary star},
author = {Toshinori Hayashi and Shijie Wang and Yasushi Suto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.07100},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 10 figures, 5 tables Substantially revised and now accepted for publication in ApJ