星系核中超大质量黑洞双星的演化与喷流进动的加速

根据星系形成的等级模型，预期存在超大质量黑洞双星 (SMBHB)。目前，主导 SMBHB 演化的物理过程尚不清楚。一个有趣的问题是，我们是否可以通过观测确定 SMBHB 的演化并对物理过程施加约束。在许多活动星系核 (AGNs) 中已观测到喷流进动，通常归因于吸积盘进动。在本文中，我们计算了喷流进动的时间变化，并得出结论：喷流进动在 SMBHB 系统中被加速，而在其他系统中被减速。喷流进动的加速度 $dP_{\rm pr} / dt$ 与喷流进动时标 $P_{\rm pr}$ 和 SMBHB 演化时标 $\tau_{\rm a}$ 相关，${dP_{\rm pr} \over dt} \simeq - \Lambda {P_{\rm pr} \over \tau_{\rm a}}$。基于喷流进动和 SMBHB 演化模型的计算表明，$dP_{\rm pr} / dt$ 可高达约 $-1.0$，典型值为 -0.2，且易于探测。我们讨论了文献中观测到的 NGC1275 的微分喷流进动。如果观测到的喷流进动快速加速属实，则该进动是由于质量比 $q\approx 0.76$ 的非束缚 SMBHB 的轨道运动所致。当喷流从古老气泡进动到目前活跃的喷流时，SMBHB 的间距从约 $1.46 {\rm Kpc}$ 减小到 $0.80 {\rm Kpc}$，平均减小速度 $da/dt \simeq - 1.54 \times 10^6 {\rm cm/s}$，演化时标 $\tau_{\rm a} \approx 7.5\times 10^7 {\rm yr}$。然而，如果我们假设喷流进动在许多周期内是稳定的，则观测意味着一个质量比 $q\approx 0.21$、间距 $a\approx 0.29 {\rm pc}$ 的硬 SMBHB。