核心凹陷动力学与引力波后果:约束于超大质量黑洞二体硬化
星系天体物理
2026-01-13 v1
摘要
本文进行了关于星际散射紧缩超大质量黑洞二体效率的多信使调查,通过联合比较模型与观测到的星系星芯群体,以及纳米赫兹频率引力波观测结果来实现。我们的模型利用来自 IllustrisTNG 宇宙模拟套件的合并树,预测核心星系中的星质量削减。我们考虑了动力学摩擦、星际散射以及引力波辐射,并与观察到的星系星质量削减与星系星质量之间的关系进行比较。我们发现,为匹配观测结果,星际散射 regime 下的二体硬化速度必须比 N-body 实验suggests 的快约 1.6 倍。最重要的是,我们发现,即便在完全损失锥条件下,仅凭星际散射的硬化仍不足以解释引力波背景中看到的低频 turnover。这强有力地表明气体动力学在硬化过程中发挥着重要作用,并为我们对可通过电磁方式观测到的二体 AGN 持有乐观态度。
引用
@article{arxiv.2601.07762,
title = {Core Scouring Dynamics and Gravitational Wave Consequences: Constraints on Supermassive Black Hole Binary Hardening},
author = {C. J. Harris and Kayhan Gültekin and Laura Blecha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.07762},
year = {2026}
}
备注
19 pages, 12 figures, in review AAS Journals