星系并合中反向旋转且高偏心率超大质量黑洞双星的形成

超大质量黑洞（SMBH）双星是激光干涉空间天线和脉冲星计时阵列等任务的主要目标。因此，理解它们在并合前的动力学演化对于改进探测策略以及引力波数据的天体物理解释至关重要。在本文中，我们使用高分辨率 $N$ 体模拟来建模两个含有中心 SMBH 的等质量星系的并合。在我们的模型中，所有双星相对于星系自转方向最初都是顺行的。但是，以高偏心率（$e\gtrsim 0.7$）形成的双星会迅速反转其自转方向，并在双星形成时变得几乎完全逆行。这些双星的演化朝向更大的偏心率进行，正如在反向旋转恒星分布中双星硬化所预期的那样。以较低偏心率形成的双星保持顺行且偏心率相对较低。我们通过使用一个描述双星演化早期阶段的解析模型来研究轨道翻转的起源。该模型表明，轨道平面翻转是由于星系并合过程中自然产生的三轴背景质量分布的力矩所致。我们的结果意味着存在一个高偏心率 SMBH 双星族，并可能对探测这些系统发出的引力波信号具有重要影响。