碰撞星系中的中间质量黑洩：对低频引力波天文学的影响
天体物理学
2009-11-11 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
观测表明，星系常以二元或更大束缚群体形式形成。因此，两个星系的碰撞可能发生。如果这些星系都居中潜藏中间质量黑洩（IMBH；10^{2-4} M_sun），则在黑洩相互合并时可成为强烈的引力波源。为理解此情景下起作的动力学过程，必须研究两颗这样年轻巨型星系簇合并演化，特别是它们各自 IMBH 的演化。我们在专用 GRAPE6 硬件上使用 direct-summation Nbody4 数值工具，对包含 63,000 颗粒子和居中 IMBH 的两个星系簇进行合并模拟。这允许我们准确研究碰撞星系和嵌入巨型黑洩的轨道演化。在约 7 百万年后，星系簇已合并，IMBH 构成硬二进制。最终的合并发生在约 10^8 年。我们的分析表明，作为年轻稠密星系簇合并结果的中间质量黑洩可为 Laser Interferometer Space Antenna（LISA）空间基引力波探测任务提供源。我们发现，与星的相互作用使 IMBH 二进制的离心率增加至约 0.8。虽然二进制随后通过引力波辐射实现圆化，但剩余的离心率若在最后几年观测到其包围，可通过其对波相位的影响被检测到。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0610478,
title = {Intermediate-mass black holes in colliding clusters: Implications for lower-frequency gravitational-wave astronomy},
author = {Pau Amaro-Seoane and Marc Freitag},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0610478},
year = {2009}
}
备注
Accepted for publication ApJ Letts. (the abstract shown below has been shortened)