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基于 Chandra 数据的 NGC 6240 超大质量黑洞双星动力学演化

星系天体物理 2022-10-11 v2 高能天体物理现象

摘要

我们研究的核心思想是基于 Chandra 空间观测站的 X 射线观测,估算 NGC 6240 中心双超大质量黑洞(SMBH)系统的物理并合时间。北核与南核的能谱由 Sherpa 的谱模型拟合,二者均呈现 Fe Kα\alpha 发射线的窄成分。这使我们能将该谱模型应用于这些谱线,并发现相对偏移 0.02\approx0.02 keV。NGC 6240 半径为 1 kpc 的中心区域所包围的动力学质量估算为 2.04×1011  M\approx 2.04\times 10^{11} \rm\; M_{\odot}。这些数据使我们能够针对这一特定双 SMBH 系统,开展具有牛顿及后牛顿(直至 2.5PN2.5\mathcal{PN} 修正)动力学的高分辨率直接 N 体模拟。结果,我们从数值模型中近似得到了不同双星偏心率下的中心 SMBH 双星并合时间。在我们的数值参数范围内,即便对于极小偏心率,并合时间的上限仍低于 70\approx70 Myr。此类事件产生的引力波波形与振幅-频率图可在最后并合阶段通过脉冲星计时阵列(PTA)项目探测到。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.01264,
  title  = {NGC 6240 Supermassive Black Hole Binary dynamical evolution based on Chandra data},
  author = {M. Sobolenko and O. Kompaniiets and P. Berczik and V. Marchenko and A. Vasylenko and E. Fedorova and B. Shukirgaliyev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.01264},
  year   = {2022}
}

备注

12 pages, 7 figures, 6 tables. Accepted for publication in MNRAS, minor typos were corrected