星系核中大质量黑洞三重系统的后牛顿演化 -- II. 参数空间巡天

在宇宙结构的层级装配过程中，预期大质量黑洞双星 (MBHBs) 会在并合星系的中心形成，并预期是低频引力波 (GWs) 最响亮的源。然而，由于与背景恒星和气体的能量交换匮乏，许多此类 MBHBs 可能停滞在对于 GW 发射而言过大、无法在哈勃时间内驱动其并合的间距上。在经历进一步的星系并合后，三重 MBH 系统注定会形成，触发复杂且丰富的动力学，最终可能导致 MBH 并合。在此，我们报告了一大批数值模拟的结果，其中 MBH 三重系统被置于球状恒星势中，并且通过运动方程中的 2.5 阶后牛顿阶来跟踪 MBH 动力学。从我们全套模拟系统中发现，约 20-30% 本会停滞的 MBHBs 能够在哈勃时间内并合。相应的并合时标峰值在 300 Myr 左右，而接近俯冲时的偏心率尽管很小，但不可忽略 ($\lesssim 0.1$)。我们构建并讨论了所涉主要参数的边缘化概率分布，并在本系列的一篇配套论文中，我们将使用此处呈现的结果来预测 MBH 三重系统对脉冲星计时阵列实验探测的 nHz 频段引力波信号的贡献。