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自旋黑洞双星上的迷你盘吸积:准周期性与外流

高能天体物理现象 2022-04-13 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们对一个等质量、自旋、逼近并合的双黑洞进行了完整的3D广义相对论磁流体动力学(GRMHD)模拟,该双星被环双星盘包围且每个黑洞周围有迷你盘。为此,我们在双星的近似时空上演化理想GRMHD方程,该时空在 inspiral 阶段空间各处(包括黑洞视界)均有效。我们使用来自先前长期模拟的环双星盘弛豫初始数据,其中吸积由称为 lump 的 m=1m=1 过密度主导。我们将新的自旋模拟与先前的非自旋模拟进行比较,研究自旋如何影响迷你盘性质。我们分析了从 lump 内边缘到黑洞的吸积,重点关注迷你盘周围流体的角动量收支。我们发现自旋情形下的迷你盘在一个周期内比非自旋情形具有更多质量。然而,在这两种情形下,我们发现黑洞接收的大部分质量是由 lump 物质的直接 plunging 输送的。我们还分析了电磁通量的形态和变异性,发现它们与吸积率具有相同的周期性。在自旋情形下,我们发现外流比非自旋情形强 88 倍。我们的结果将有助于理解和产生真实的合成光变曲线与能谱,可用于未来观测。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.01307,
  title  = {Mini-disk accretion onto spinning black hole binaries: quasi-periodicities and outflows},
  author = {Luciano Combi and Federico G. Lopez Armengol and Manuela Campanelli and Scott C. Noble and Mark Avara and Julian H. Krolik and Dennis Bowen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.01307},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in ApJ