巨型黑洞二进制演化

二进制超大质量黑洞( SBH) 的合聚将构成 LISA 观测到的强度最大的引力波源之一。尽管在星系合并过程中二进制 SBH 的形成几乎不可避免，但要实现合聚需要首先将二进制组件之间的分离距离降低几个数量级，这可能是由于与星系核中的恒星和气体相互作用所致。本文综述了关于二进制 SBH 的观测证据，并讨论了它们的演化过程。尚未发现任何一个严格的双星 SBH 系统，但已有若干个系统（例如相互作用星系；星系合并的残余物）被认为包含两个在投影分离距离约为 1 kpc 的 SBH。N-body 模拟对无气体星系中的二进制演化进行了大规模颗粒数模拟，成功再现了被认为是真实星系核中二进制演化特征的缓慢的“扩散”式 loss cone 补充。尽管某些模拟结果——例如二进制硬化速率和离心率演化——对 N 值敏感，但其他结果——例如二进制对核的“损伤”——则不受 N 值的影响。亮光早型星系常常表现出质量为其核 SBH 的 1-2 倍的核心 deplete 现象，与二进制模型的预测一致。气体与巨型二进制相互作用的研究仍处于起步阶段，但预计在不久的将来将取得显著进展。二进制合聚对 SBH 的自转有着巨大的影响，即便是质量比例极端（如 10:1）的系统，也可能观察到自转翻转的证据。