超大质量黑洞对二进制恒星的相对论潮汐分离
高能天体物理现象
2024-04-26 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
当二进制恒星系统靠近超大质量黑洞时，可能发生潮汐分离。本文通过3体模拟研究这些相遇中相对论效应的作用。我们采用混合相对论-牛顿近似法（HRNA），该方法将来自 Schwarzschild 黑洞的精确相对论加速度与二进制自重力的牛顿描述相结合。本方法与牛顿和一级后牛顿（1PN）模拟进行比较。我们的发现表明，HRNA 与 1PN 结果吻合良好，两者均与牛顿模拟存在显著差异。这种差异在逆向相遇时尤为显著，其中相对论模拟预测分离事件最多增加30%，且二进制分离的起始时间更早（牛顿模拟中分别为 β=2 和 β=2.5，β 为冲突参数）。此外，HRNA 模型预测潜在的极大质量比脉冲（EMRI）数量增加约15%，并生成更多高速星系成员候选星，速度可比牛顿模拟快2000公里/秒。此外，与牛顿情形相比，相对论相遇更可能导致直接恒星碰撞和二进制合并。
引用
@article{arxiv.2404.16270,
title = {Relativistic tidal separation of binary stars by supermassive black holes},
author = {Luis A. Manzaneda and César O. Navarrete and Emilio Tejeda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.16270},
year = {2024}
}
备注
Submitted for publication