与星系中心黑洞潮汐相遇诱发的黑洞并合

我们讨论恒星质量黑洞（BH）与星系中心或潜在致密星团中的大质量 BH 发生潮汐相遇所诱发的 BH 并合的性质。大质量 BH 对恒星双星的潮汐瓦解已知会产生超高速星。然而，此类潮汐相遇并非总导致双星破裂。由于幸存双星往往变得更硬且偏心率更大，该过程原则上可产生 BH 并合。对于初始圆轨道双星，我们表明在 $10\%$（$1\%$）的幸存情形中，引力波（GW）并合时间缩短了逾 $10^{2}$（$10^5$）倍。这一缩短主要源于潮汐相遇时双星偏心率的增长。我们还研究了幸存者的有效自旋，假设 BH 自旋初始与双星轨道角动量对齐。我们发现双星取向可在潮汐相遇时翻转到相反方向。对于并合时间缩减因子较大的幸存者，其有效自旋分布相当平坦。我们估计由潮汐相遇通道产生的并合率为 $\sim 0.6\ \textrm{Gpc}^{-3}\textrm{yr}^{-1}$。该机制不太可能是 BH 并合的主导形成通道。然而，当前及近未来的 GW 观测站有望探测到海量 BH 并合。若在大质量 BH 附近发现并合（例如探测到 GW 透镜回声或前驱极端质量比爆发），该机制将为其起源提供一种可能的解释。