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NGC 6240 中三超大质量黑洞系统的动力学演化时标

星系天体物理 2024-07-12 v1

摘要

基于文献中可用的观测数据,我们分析了 NGC 6240 星系中心超大质量黑洞(SMBH)系统的动力学。对于该三黑洞系统的动力学建模,我们使用了大规模并行且 GPU 加速的 phi-GPU 直接求和 N-body 代码。在对该三系统进行长时间尺度的建模后,我们对黑洞的 von Zeipel-Lidov-Kozai(ZLK)振荡进行了非常详细的时间输出分析。根据我们的 Newton 模拟结果,对于所有模型和随机化方案,由 S1+S2 分量形成的束缚系统产生于约 3.6 Myr。束缚阶层三体系统 S+N 的形成发生于约 18 Myr。在对 NGC 6240 中三 SMBH 系统及其周围环境演化的 Newton 模拟过程中,在大多数情况下检测到了双星分量的 ZLK 振荡。双星分量轨道角动量之间的倾角与 ZLK 机制的理论计算十分吻合。在我们随机生成的 15 个 Newton NN-body 动力学星系模型集中,我们能够在 13 个系统中检测到 ZLK 机制。相比之下,我们额外的少体后 Newton 运行(针对一种随机化情况)表明,只有当内双星具有较大的初始偏心率(在我们的案例中 >0.9)时,由于后 Newton 能量辐射效应,我们才能观察到内双星合并的可能性。对于较低偏心率的情况,测试运行未显示出任何可能合并的迹象或系统中的任何 ZLK 振荡。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.00473,
  title  = {Dynamical evolution timescales for the triple supermassive black hole system in NGC 6240},
  author = {P. Berczik and M. Sobolenko and M. Ishchenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.00473},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 15 figures, accepted for publication to the Astronomy and Astrophysics