星系核中大质量黑洞三合星的后牛顿演化：I. 数值实现与测试
星系天体物理
2016-09-07 v2 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
大质量黑洞双星（MBHBs）被认为是正在进行和即将开展的脉冲星计时阵列观测以及未来空间任务（如{\it eLISA}）所探测的低频域引力波（GWs）的主要源。然而，现实天体物理环境中许多低红移MBHB可能无法达到足够小的间距以产生显著引力波辐射，而是停滞在（亚）秒差距尺度的轨道上。这一“最后一秒差距问题”可因第三个大质量黑洞（MBH）——即“侵入者”——的出现而缓解，其作用在某些条件下可迫使内部MBHB进入极高偏心率轨道，从而允许强烈的引力波辐射并最终导致并合。对该过程（最终由MBHB轨道的诱导Kozai-Lidov振荡驱动）的详细评估需要广义相对论处理，并纳入外部因素，例如侵入者轨道在星系势中的牛顿进动以及其通过背景恒星散射产生的硬化。为解决这个问题，我们开发了一个嵌入真实星系势中的三体后牛顿（PN）代码，包含非耗散的1PN和2PN项，以及耗散项如2.5PN效应、外双星的轨道硬化，以及动力学摩擦对侵入者动力学早期阶段的影响。在从宇宙学视角研究MBH三合星动力学系列论文的第一篇中，我们描述、测试并验证我们的代码。
引用
@article{arxiv.1604.08770,
title = {Post-Newtonian Evolution of Massive Black Hole Triplets in Galactic Nuclei: I. Numerical Implementation and Tests},
author = {Matteo Bonetti and Francesco Haardt and Alberto Sesana and Enrico Barausse},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.08770},
year = {2016}
}
备注
17 pages, 25 figures, accepted for publication in MNRAS