多尺度流体动力学星系并合中核盘与超大质量黑洞双星的形成
天体物理学
2008-07-23 v1
摘要
（摘要删节）我们回顾了首次对中心存在超大质量黑洞（SMBHs）的星系进行多尺度流体动力学并合模拟的结果，以研究星系核中SMBH双星的形成。我们证明，强烈的气体流入会在并合遗迹的中心产生核盘，其性质敏感地依赖于气体热力学的细节。在气体分量具有秒差距尺度空间分辨率并采用适用于星暴星系的有效状态方程的数值模拟中，我们展示了SMBH双星形成得非常迅速，在星系并合后不到一百万年内。在存在强加热源（如吸积SMBH的辐射反馈）的情况下，双星形成被显著抑制。我们还展示了气体分量具有0.1秒差距超高空间分辨率的数值模拟的初步结果。这些模拟解析了由此产生的核盘在秒差距尺度上的内部结构，并展示了通过有效角动量输运形成中心大质量天体（约10^8太阳质量）。这是首次证明径向气体流入作为星系并合中动力学和流体动力学的结果可以延伸到秒差距尺度，这对SMBH的燃料供应具有重要意义。由于中心团块的快速形成，核盘外部区域的密度显著降低，极大地减弱了动力学摩擦效应，导致两个SMBH在约1秒差距的间距处停滞。我们讨论了在包含恒星形成和星际介质多相性质的更现实模型中，黑洞轨道衰减可能如何继续。
引用
@article{arxiv.0807.3329,
title = {Formation of Nuclear Disks and Supermassive Black Hole Binaries in Multi-Scale Hydrodynamical Galaxy Mergers},
author = {Lucio Mayer and Stelios Kazantzidis and Andres Escala},
journal= {arXiv preprint arXiv:0807.3329},
year = {2008}
}
备注
12 pages, 5 figures. Review to appear in the proceedings of the Conference "The Central Kiloparsec: Active Galactic Nuclei and Their Hosts", Ierapetra 4-6 June 2008, Greece, Memorie della Societa Astronomica Italiana