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嵌入AGN盘中的恒星质量黑洞的辅助旋进:解决“最后AU问题”

星系天体物理 2017-01-03 v2 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们探索了在活动星系核(AGN)的自引力盘中形成的恒星质量黑洞双星(BHBs)的演化。由三体散射和气体拖曳导致的硬化是有效的机制,能在短于AGN盘典型寿命的时间尺度上,将BHB的半长轴减小到引力波接管的半径处。采用受观测启发的关于AGN盘中恒星形成率的假设,我们发现盘诱导的BHB并合率(R3 yr1 Gpc3\mathcal{R} \sim 3~{\rm yr}^{-1}~{\rm Gpc}^{-3},但具有很大不确定性)与现有的场并合率估计以及近期Advanced LIGO对GW150914探测所暗示的近似BHB并合率相当。通过这一通道形成的BHBs将频繁与发光AGN相关联,而发光AGN在未来引力波探测器阵列的天区误差范围内相对罕见。该通道也可能由于并合后恒星质量黑洞上的超爱丁顿吸积而具有(潜在的瞬态)电磁对应体。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.04226,
  title  = {Assisted Inspirals of Stellar Mass Black Holes Embedded in AGN Disks: Solving the "Final AU Problem"},
  author = {Nicholas C. Stone and Brian D. Metzger and Zoltan Haiman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.04226},
  year   = {2017}
}

备注

10 pages, 3 figures, changes made to match MNRAS published version