双黑洞并合过程中吸积盘对突然质量损失的响应

一对超大质量黑洞并合伴随的电磁信号具有许多重要意义。例如，它将提供关于动力学时空中气体和磁场相互作用的新信息，以及红移和光度距离的组合，从而实现精确的宇宙学检验。Bode & Phinney (2007) 首次提出，由于黑洞最终旋近和并合过程中引力波的辐射是突然的，并使中心天体的质量减少百分之几，因此吸积盘中会产生波，这些波可以陡化为激波，从而以特征方式增加吸积盘的光度。我们对此过程进行了解析和数值评估。我们发现，只有当质量损失分数超过吸积盘的半厚度 (h/r) 时才会产生激波，因此只有在几何薄盘（即处于低爱丁顿比率状态）中才会释放显著能量。这极大地限制了有效的能量释放，事实上，我们的模拟表明，吸积盘光度的自然变化很可能完全掩盖这一效应。然而，我们证明，由质量损失后吸积盘内缘后退引起的光度降低是潜在可探测的。即使吸积盘是几何厚盘，这种光度下降也会发生，并持续到修改后吸积盘的黏滞时间量级。从观测角度看，最佳探测前景是未来灵敏的、视场约为一平方度的X射线仪器，或者可能是像平方千米阵列这样的宽视场射电阵列，前提是吸积盘的变化产生或中断了来自喷流的射电辐射。