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并合前双黑洞中迷你盘的准周期行为

高能天体物理现象 2018-01-26 v2 星系天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们呈现了首个磁流体动力学模拟,其中环绕相对论双黑洞的环双星盘向每个黑洞周围的独立吸积盘(“迷你盘”)供给物质。通过吸积流将环双星盘与迷你盘相连的物质流,被吸积流与环双星盘内边缘处非线性 m=1m=1 密度特征或“团块”的相互作用所准周期调制:供给每个迷你盘的流以二进制轨道频率 0.740.74 倍的频率与团块同相。由于双星是相对论的,迷你盘的潮汐截断半径并不比其最内稳定圆轨道大很多;因此,迷你盘的流入时间短于常规估计,且与流的调制周期相当。结果,迷你盘始终处于流入非平衡态,其质量与螺旋密度波结构对流的准周期调制作出响应。每个迷你盘质量的波动如此之大,以至于多达 75%75\% 的总迷你盘质量可包含于单个迷你盘中。这种迷你盘结构的准周期调制可能在双星的电磁辐射中引入独特的时变特征。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.05451,
  title  = {Quasi-Periodic Behavior of Mini-Disks in Binary Black Holes Approaching Merger},
  author = {Dennis B. Bowen and Vassilios Mewes and Manuela Campanelli and Scott C. Noble and Julian H. Krolik and Miguel Zilhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.05451},
  year   = {2018}
}

备注

6 pages, 4 figures, Accepted for publication in ApJL