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偏心倾斜超大质量双黑洞中扭曲薄吸积盘的演化

星系天体物理 2024-01-03 v1 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们提出了一个围绕Kerr黑洞的扭曲吸积盘模型,该吸积盘与一个质量较小、位于倾斜偏心轨道上的次级黑洞相互作用。我们使用的系统参数可能适用于OJ 287所谓的“进动大质量”模型。通过次级和盘元周期上的双重平均过程,我们计算了次级对盘施加的力矩以及次级对盘元素近星点进动的贡献的表达式。这些表达式用于所有感兴趣的尺度,包括双星轨道内部的尺度。我们假设初始平坦构型,数值计算了盘倾斜和扭曲的演化。我们考虑了盘纵横比h/r=103h/r=10^{-3}、较大的黏滞参数α=0.1\alpha=0.1以及几个主转动参数χ\chi的值。我们发现,经过几个Lense-Thirring进动周期后,盘在进动参考系中松弛为准稳态构型,盘倾角β\beta在径向尺度上具有非平凡分布。我们提出了该构型的解析模型。我们表明,扭曲盘的存在导致次级在每个轨道周期内多次穿越盘,且穿越之间的时间间隔与平坦盘模型不同。我们的结果应在OJ 287的建模中予以考虑。它们也可应用于类似源。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.01317,
  title  = {On the evolution of a twisted thin accretion disc in eccentric inclined supermassive binary black holes},
  author = {P. B. Ivanov and V. V. Zhuravlev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.01317},
  year   = {2024}
}

备注

to be published in MNRAS