MOCCA 星团模拟代码 - IV. 球状星团中中等质量黑洞形成的新情景

我们讨论了稠密星团中中等质量黑洞形成的一种新情景。在此情景中，中等质量黑洞是由包含恒星级黑洞的硬双星与其他恒星及双星之间的动力学相互作用形成的。我们讨论了启动中等质量黑洞形成过程所需的条件，以及中等质量黑洞对宿主球状星团整体性质的影响。我们讨论了两种中等质量黑洞形成的情景：SLOW 情景和 FAST 情景。它们分别发生在星团演化的较晚或较早阶段，并分别需要较小或极大的中心密度。在我们的模拟中，中等质量黑洞的形成具有高度的随机性。一般而言，较高的星团集中度（即中心密度）会导致更高的形成概率。我们进一步讨论了由我们的模拟得出的球状星团中存在中等质量黑洞的可能观测特征。这些特征包括宿主星团的空间和运动学结构、由于动力学碰撞或质量转移可能产生的射电、X 射线和引力波辐射，以及在双星与中等质量黑洞之间的强动力学相互作用期间产生的超高速主序逃逸星。本文讨论的所有模拟均使用 MOCCA 蒙特卡洛代码执行。MOCCA 能够准确追踪星团动力学演化过程中发生的大多数重要物理过程，但与其他动力学代码一样，它对与恒星碰撞和双星并合相关的耗散过程进行了近似处理。