核星团中恒星级黑洞的并合
天体物理学
2009-06-23 v1
摘要
恒星级黑洞之间的并合将是地基探测器引力辐射的关键来源。然而,由于此类系统不可见,这些事件的发生率高度不确定。一种形成情景涉及场双星中的并合,由于我们对公共包层演化和超新星反冲分布的理解尚不完整,导致发生率估计值相差数百倍。另一种极具前景的渠道涉及球状星团或年轻星团中双星的多次相遇。然而,目前我们几乎在所有此类星团中都缺乏黑洞存在的确凿证据,且它们较低的逃逸速度使得大多数黑洞可能因超新星反冲而被抛射。在此,我们提出小星系中心发现的核星团可能是并合的稳健环境。这些星团拥有数百万颗恒星,黑洞弛豫时间远小于哈勃时间,且逃逸速度是球状星团的数倍,因此它们能保留大部分黑洞。我们展示了该环境中黑洞三体动力学的模拟,并估计如果大多数核星团没有干扰并合的超大质量黑洞,Advanced LIGO 每年将能探测到至少数十起此类事件。
引用
@article{arxiv.0804.2783,
title = {Mergers of Stellar-Mass Black Holes in Nuclear Star Clusters},
author = {M. Coleman Miller and Vanessa M. Lauburg},
journal= {arXiv preprint arXiv:0804.2783},
year = {2009}
}
备注
15 pages including one figure, submitted to The Astrophysical Journal