Massive perturber-driven 星体与浓缩黑洞的相互作用
摘要
我们研究了巨型扰星在偏斜星体和二元星体以及浓缩黑洞(MBH)之间相互作用的作用。这些扰星将星体和二元星体偏斜至接近径向(‘loss-cone’)轨道，使其在近近点处靠近MBH，进行相互作用后最终被毁灭。当扰星与星体质量分布第二矩之比 mu_2=(N_p*<M_p^2>)/(N_s*<M_s^2>) 大于1时，扰星主导动力松弛。我们整理了扰星质量函数，发现银河系核附近的扰星(主要是巨型分子云)以及晚类型星系中普遍存在 10^2<mu_2<10^8。扰星将由星体单独进行的2-次动力松弛相比，缩短松弛时间尺度 10^1-10^7。我们证明这会使与MBH发生大近点相互作用的频率增加10-1000倍，而对于小近点相互作用（如潮汐破裂）的频率仅增加几个数量级。我们将Fokker-Planck loss-cone 模型扩展到大约考虑稀有扰星相遇的松弛。我们指出，由扰星驱动的二元星体-MBH 交换可解释观察到的位于银河系MBH附近的年轻主序B星，以及显著增加超高速星体的抛射率。相比之下，单颗星体与MBH发生小近点相互作用的速率仅增加几个数量级。我们认为扰星驱动的松弛在非常紧密的单颗星体围绕MBH的3-体交换捕获中发挥重要作用。这些被捕获的星体可能后来被MBH通过潮汐轨道衰变或直接散射进入loss cone 而被破裂；被捕获的致密天体可能通过零偏心率轨道的引力波辐射螺入MBH。
关键词
引用
@article{arxiv.astro-ph/0606443,
title = {Massive perturber-driven interactions of stars with a massive black hole},
author = {Hagai B. Perets and Clovis Hopman and Tal Alexander},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0606443},
year = {2010}
}
备注
12 pages, 4 figures, 3 tables. Accepted to ApJ. Extended section on the mass function of GMCs and clusters in the galactic center (figure added). Results qualitatively unchanged