LISA双黑洞：气体核盘中的动力学

我们研究双黑洞在巨大的 circum-nuclear 盘内轨道的坠落过程。采用高分辨率SPH模拟，跟踪气体动力学摩擦作用下的黑洞动力学，直到它们形成紧密双星。我们发现，在早期坠落阶段，如果黑洞与气体盘共旋，便会失去初始轨道偏心率记忆，形成偏心率很低的双星，符合数值分辨率限制下的零偏心率。在气体背景中存在的旋转引起圆化。圆化可能阻碍引力波占主导，导致双星与共轨。对于逆旋轨道，初始偏心率不减小，黑洞可能形成偏心率较大的双星。在动力学摩擦减弱后，对于等质量黑洞且无论其初始偏心率，由周围气体对双星施加的引力扭矩导致的角动量损失仍可被观察到。在不等质量情况下，动力学摩擦在数值分辨率限制内仍然高效，且没有形成可能进一步加硬双星的椭圆气体分布的迹象。在坠落过程中，黑洞对气体的引力捕获主要沿圆形轨道进行：偏心轨道意味着较大的相对速度和较弱的引力聚焦。因此，在圆化完成后，可能在十尺尺度上激发AGN活动，形成双活性星系。