10:1 大质量黑洞二进制 circumbinary disk 的辐射磁力流体动力学模拟

我们对围经质量比为 0.1 的质量为 $2 \times 10^7\,M_{\odot}$、分离距离为 $100\, GM_{\rm tot}/c^2$ 的大质量黑洞二进制 (MBHB) 的 circumbinary disk (CBD) 进行全局三维辐射磁力流体动力学 (RMHD) 模拟。与 otherwise identical 的局部等温 MHD disk 相比，包括辐射的 disk 更薄、更密集、内缘更不偏心且在纤维化方面更显著。RMHD disk 的吸积率约为 $0.23\,\dot{M}_{\mathrm{Edd}}$，并产生峰值在近紫外/可见光波段的热辐射，发射率约为 $1\, \% L_{\rm {Edd }}$。与质量比为 1 的等质量二进制相比，围绎不等质量二进制的 CBD 的热辐射在远紫外/软 X 射线频率下亮度高几个数量级且更具变动性。我们发现，质量比为 0.1 的二进制光度曲线显示出主导性周期性，对应 2 个二进制轨道，而等质量二进制显示 2.5-5 个二进制轨道的周期性。我们的结果凸显了辐射对于 MBHB circumbinary disk 结构和观测属性的重要性，并对检测 LISA 引力波前兆的电磁学信标以及脉冲计阵列针对更重二进制体的观测具有意义。