并合星系中的反冲黑洞
宇宙学与河外天体物理
2011-03-22 v1
摘要
并合超大质量黑洞的引力波反冲可能影响超大质量黑洞与其宿主星系的共同演化。我们使用气体星系并合的SPH/N体模拟来检验这种可能性,其中并合后的黑洞受到反冲。通过我们超过200次并合模拟的系列,我们识别了反冲黑洞行为的系统趋势。我们的主要结果如下:(1) 虽然以接近中心逃逸速度被踢出的黑洞基本上“丢失”给了星系,但在富含气体的并合中,被踢出速度高达约0.7倍逃逸速度的黑洞可能被限制在星系中心几kpc范围内。(2) 在富含气体的主并合过程中,冷气体的流入可能导致中心逃逸速度的快速增加;在这种情况下,反冲轨迹将取决于黑洞并合相对于逃逸速度变化的时间。(3) 反冲事件通常会缩短明亮活动星系核的寿命,但实际上可能延长较低光度下活动星系核的寿命。(4) 反冲的活动星系核可能通过运动学偏移(v > 500 km/s)或空间偏移(R > 1 kpc)被观测到,寿命长达约10-100 Myr。(5) 快速反冲的黑洞质量可能比其静止对应体小约5倍。这些质量亏损降低了M-sigma关系的归一化,并导致固有散射和整体散射。(6) 最后,反冲事件导致的活动星系核反馈位移使得并合遗迹中的中心恒星形成率更高,从而延长了并合的星暴阶段,并产生更致密、质量更大的恒星核球。
引用
@article{arxiv.1103.3701,
title = {Recoiling Black Holes in Merging Galaxies},
author = {Laura Blecha and Thomas J. Cox and Abraham Loeb and Lars Hernquist},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.3701},
year = {2011}
}
备注
7 pages, 4 figures; proceedings of the 25th Texas Symposium on Relativistic Astrophysics, Heidelberg, Germany, December 6-10, 2010. Submitted to Proceedings of Science