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旋转超大质量黑洞附近的并合致密双星:由拱线进动共振引起的偏心率激发

高能天体物理现象 2020-07-22 v3 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们研究了在等级三重系统构型中旋转超大质量黑洞(SMBH)附近的并合致密双星的动力学。我们包含了耦合内轨道、外轨道与 SMBH 自旋的各种广义相对论效应。在引力辐射引起的轨道衰减过程中,内双星可能遭遇“拱线进动共振”并经历偏心率激发。当内双星的拱线进动率与外双星相匹配时,该共振发生,其进动由牛顿相互作用与各种后牛顿效应共同驱动。偏心率激发要求外轨道具有有限偏心率,并且对于互倾角较小的三重系统最为有效,这与已被充分研究的 Lidov-Kozai 效应相反。该共振及相关的偏心率增长可能发生于双星在低频频段发射引力波时,并可能被未来的空间引力波探测器探测到。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.10205,
  title  = {Merging Compact Binaries Near a Rotating Supermassive Black Hole: Eccentricity Excitation due to Apsidal Precession Resonance},
  author = {Bin Liu and Dong Lai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10205},
  year   = {2020}
}

备注

13 pages, 9 figures, 1 appendix. Published in PRD