论并合黑洞可能的电磁表现
高能天体物理现象
2019-05-01 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
我们考虑被吸积盘环绕的两个恒星级黑洞并合的情景。由于引力波辐射，中心天体质量减小，吸积盘受到扰动。计算表明，该扰动的主要后果是形成从盘中心向外缘传播的激波。在计算光变曲线并估算闪现持续时间时，假设当光度回到初始值时闪现终止。结果表明，若并合双星的 total mass 为 55 M_sol（如事件 GW170814），激波产生的闪现将使盘的热光度增加 4--6 个数量级，达 10^{45} erg/s（绝对恒星星等 -23.8^m）。考虑到源距离（540 Mpc）并对吸积盘参数作合理假设，闪现在谱通量密度极大处的视星等应为 12.8^m -- 14.2^m，而闪现持续时间——数分钟。激波辐射通量的主要部分在 X 射线与伽马射线波段发射。在 XMM-Newton 天文台 EPIC 仪器或 Spectrum-RG 天文台 eROSITA 望远镜的谱带（0.3--10 keV）内，光度将增加 3--4 个数量级，达 10^{44} erg/s，对应视恒星星等约 17^m。在 INTEGRAL 天文台 IBIS 仪器观测带（20 keV -- 10 MeV）光度最大，将为 10^{44} -- 10^{45} erg/s，对应波长 ~100 keV 处视通量 10^{-4} photons per cm^2/s/keV。从远紫外到更长波长，增亮基本不存在。
引用
@article{arxiv.1810.04454,
title = {On the possible electromagnetic manifestations of merging black holes},
author = {D. V. Bisikalo and A. G. Zhilkin and E. P. Kurbatov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.04454},
year = {2019}
}
备注
Accepted in Astronomy Reports