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通过潮汐撕裂事件标定核星团中的双黑洞族群

星系天体物理 2020-11-18 v2 高能天体物理现象

摘要

随着引力波(GW)仪器灵敏度的提升和新网络开始运行,预计在接下来几年将观测到数百个并合恒星质量黑洞(SBHs)和中等质量黑洞(IMBHs)。SBH 和 IMBH 双星在各种动力学环境中的起源与分布是 GW 天文学的基本科学问题。在本文中,我们讨论潮汐撕裂事件(TDEs)如何提供独特的电磁窗口,以观测核星团(NSCs)中 SBH 和 IMBH 双星的聚集与并合。我们讨论宿主 NSC 质量与密度以及黑洞质量函数的斜率如何设定经历 TDE 的双星的轨道性质和质量。对于典型的 NSC 性质,我们预言每个星系的 TDE 率为 106\sim 10^{-6}--107 yr110^{-7}\ {\rm yr}^{-1}。NSC 中 TDE 的光变曲线可能被伴黑洞以双星轨道周期中断和调制。这些应能被 Zwicky Transient Facility 和 LSST 等光学暂现源巡天轻易探测到。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.14632,
  title  = {Calibrating the binary black hole population in nuclear star clusters through tidal disruption events},
  author = {Giacomo Fragione and Rosalba Perna and Abraham Loeb},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.14632},
  year   = {2020}
}

备注

13 pages, 7 figures, 1 table, accepted by MNRAS