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我们预期能探测到类似GW150914的恒星级黑洞双星并合产生的电磁辐射吗?不能

广义相对论与量子宇宙学 2016-05-17 v2 高能天体物理现象

摘要

背景:LIGO合作组宣布首次直接探测到来自两个并合黑洞的引力波事件GW150914;然而黑洞的性质仍不清楚。目的:我们研究能否探测到类似GW150914的恒星级黑洞双星并合产生的电磁辐射。方法:我们简要研究了由aLIGO探测的GW150914并合事件中两个恒星级黑洞可能的生长和并合过程,以遥远外部观测者计时。我们的主要结果是:(1)使用预先存在黑洞的稳态度规描述黑洞生长,预言并合黑洞会产生强电磁辐射,这与GW150914不一致;(2)如果黑洞生长使用考虑落入物质对预先存在黑洞影响的时间依赖度规描述(以遥远外部观测者计时),则在像GW150914事件这样的两个黑洞并合中只能产生引力波辐射。结论:未来高灵敏度探测来自并合黑洞的引力波可能用于探测视界附近的物质分布和时空几何。或许仅当黑洞在最终并合前嵌入极稠密介质中,产生非常强的电磁辐射并能从系统逃逸时,类似GW150914的事件才能通过传统天文观测识别。

关键词

引用

@article{arxiv.1604.02537,
  title  = {Do we expect to detect electromagnetic radiation from merging stellar mass black binaries like GW150914? No},
  author = {Shuang-Nan Zhang and Yuan Liu and Shuxu Yi and Zigao Dai and Chaoguang Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1604.02537},
  year   = {2016}
}

备注

4 pages, 2 figures, resubmitted to A&A after following the suggestions of the editor