通过动力学摩擦力作用的大质量黑洞对的轨道演化

我们研究了在由均匀光星团（具有各向同性速度分布）所产生的动力学摩擦力作用下的大质量黑洞对的演化。在我们的场景中，主黑洞$M_1$位于具有质量$M_c$的球形星系分布的中心，静止；次黑洞$M_2$沿由背景引力场决定的束缚轨道运动；它通过动力学摩擦力损失能量$E$和角动量$J$。我们主要在分析情况下研究轨道参数的secular演化，这种情况下$M_2$的运动由由均匀星系分布产生的平均场或由$M_1$的引力场决定。我们发现$J$和$E$的损失会导致$M_2$轨道衰减期间的偏心率$e$增加。当$M_2$进入$M_1$引力场占主导的区域时，演化取决于黑洞速度$v$与星系分散速度$\sigma$之比。我们探讨了两种情况$v<\sigma$和$v>\sigma$。只有在$v>\sigma$情况下，$e$的上升会变得严重，但这一转变发生在近似于光滑半径以下的区域，此时我们的描述将失去有效性。在距离临界距离处，能量损失通过引力波辐射与通过动力学摩擦力的损失相当，该临界距离严格取决于$M_1/M_c$的比值。在该过渡区域计算了制动指数$n$。