大质量黑洞合并前引力波辐射引发的辐射低效吸积流

我们研究了双大质量黑洞在引力波驱动演化过程中的吸积流。在双星轨道因与巨量共转盘相互作用而衰减后，由于引力波发射导致的轨道衰减时标变得比共转盘内边缘处的黏滞时标更短，双星与共转盘解耦。在随后的演化中，因潮汐力矩而在潮汐半径处被截断的吸积盘也随着轨道衰减而收缩。假设此过程改变的盘质量全部被吸积，则当半长轴为几百个史瓦西半径时，吸积盘变得辐射低效。尽管辐射光度较低，但在黑洞合并前很久，每个黑洞周围的吸积盘以及引力波信号都会发射高能辐射。如果每个黑洞周围存在强的偶极磁场，同步辐射过程可以在大距离上产生潜在可观测的射电辐射。在质量比不等的双星中，观测到的光变曲线会出现阶梯状的光变，因为次级黑洞周围盘的射电辐射光度更高且持续时间比主黑洞盘的更短。这种前兆信号是双黑洞系统而非单黑洞系统所独有的，并意味着双黑洞最终在没有吸积盘的情况下合并。