存在自旋相关辐射反馈时大质量黑洞对的动力学演化
星系天体物理
2023-02-08 v1
摘要
星系中心大质量黑洞（MBH）的假想普遍性，以及宇宙历史中结构形成的层级进程，必然意味着存在大量宇宙学尺度的大质量黑洞双星。这类系统被认为是mHz频段引力波最响亮的源，该频段将由下一代激光干涉空间天线（LISA）探测。已有提出，MBH配对并进而束缚形成双星的速率，关键取决于MBH对周围气体环境的反馈。利用公开代码GIZMO，我们进行了一系列模拟，旨在研究嵌入100 pc尺度气体盘中的MBH对的动力学。通过专用模块，我们追踪了在不同自旋相关辐射反馈模型下MBH的动力学，并将结果与完全无反馈的基准情形比较。我们的主要发现是，与无反馈模型相比，反馈使次级MBH以更慢的步调收缩轨道。此外，这种更慢的向内旋进发生在偏心轨道上，因为反馈的净效应阻碍了圆化过程。尽管在许多方面理想化，我们的研究强调并量化了在MBH对流体动力学模拟中——并最终在评估此类系统面向引力波探测的宇宙学并合率时——包含自旋相关反馈方案的重要性。
引用
@article{arxiv.2212.08669,
title = {Dynamical evolution of massive black hole pairs in the presence of spin-dependent radiative feedback},
author = {Francesco Bollati and Alessandro Lupi and Massimo Dotti and Francesco Haardt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.08669},
year = {2023}
}