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穿越活动星系核吸积盘的双黑洞并合遗迹光学辐射模型

高能天体物理现象 2023-11-20 v2 星系天体物理

摘要

活动星系核(AGNs)已被提出作为由 LIGO-Virgo-Kagra(LVK)实验通过引力波(GWs)观测到的相当比例双黑洞(BBH)并合的可能宿主环境。这些引力波可能伴随由 BBH 并合遗迹与 AGN 吸积盘相互作用产生的辐射反馈。我们提出了一种由受反冲的 BBH 遗迹穿过薄 AGN 吸积盘所驱动的新预言辐射特征。我们分析了并合发生在薄盘之外的情况,其中该并合为层级并合序列中的第二代或更高代并合。并合产生一个受反冲的黑洞遗迹,其最终坠入吸积盘、吸积物质并膨胀形成喷流茧。我们考虑喷流茧准平行于吸积盘平面传播的情形,并研究当茧从盘中浮现时产生的外流。我们使用通常用于描述超新星光变曲线的光子扩散模型计算浮现茧的瞬变辐射。根据参数配置,浮现茧产生的耀发在光学和极紫外波段可与 AGN 背景辐射相当或超越之。例如,在中心引擎约为 5×106\sim 5\times10^{6} M_\odot 的 AGN 中,质量约为 \sim 100 M_\odot 的黑洞遗迹驱动的耀发可在引力波后约 \sim[10-100] 天出现,持续数天。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.10567,
  title  = {Optical Emission Model for Binary Black Hole Merger Remnants Travelling through Discs of Active Galactic Nuclei},
  author = {J. C. Rodríguez-Ramírez and C. R. Bom and B. Fraga and R. Nemmen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.10567},
  year   = {2023}
}

备注

15 pages, 9 figures. Accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society