化石气体与超大质量双黑洞并合的电磁前兆

利用一维高度积分模型，我们计算了包含共面气体盘的不等质量双黑洞的演化，该气体盘由于次级黑洞的存在而存在一个间隙。外环双星盘的粘性演化最初使双星硬化，而内盘则排入主（中心）黑洞。只要内盘在低$\dot{M}_{\rm ext}$下保持冷且薄（而非变热且几何厚），内盘的质量就会达到一个渐近质量，通常约为$10^{-3}-10^{-4}\Msun$。一旦半长轴缩小到临界值以下，引力波的角动量损失在硬化双星方面主导了粘性输运。此时，内盘不再对旋进的黑洞做出粘性响应。相反，与次级黑洞的潮汐相互作用迅速将内盘驱入主黑洞。内盘中的潮汐和粘性耗散导致晚期光度增亮，$L\propto t_{\rm minus}^{5/4}$，其中$t_{\rm minus}$是最终并合前的时间。这种晚期增亮在最终并合前约1天达到峰值，约为$0.1 L_{\rm Edd}$。由于此类双星系统中耦合的粘性-引力演化的自调节，这种行为相对稳健。它构成了双超大质量黑洞并合的独特电磁特征，如果与激光干涉空间天线（LISA）的定位结合使用，可能有助于识别宿主星系。