相对论与银河系中心 S 星轨道的演化
星系天体物理
2015-06-12 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们研究了银河系中心 (GC) 超大质量黑洞 (SBH) 附近的年轻主序星（即 S 星）的轨道演化，并对其起源的竞争模型施加了约束。我们的分析首次包含了牛顿扰动与相对论扰动的联合效应，其中包括自旋 SBH 引起的惯性系拖曳，以及场星分布中有限 N 不对称性导致的力矩（共振弛豫，RR）。S 星轨道的演化受到史瓦西屏障 (SB) 的强烈影响，该屏障是 (E,L) 平面中 RR 无法驱动轨道趋向更高偏心率的轨迹。 invoking 恒星双星被 SBH 潮汐瓦解的形成模型倾向于将恒星置于屏障下方（即具有更高的偏心率）；部分恒星保持在屏障下方，但大多数恒星能够穿透屏障，此后它们受 RR 支配并达到近乎热平衡的偏心率分布。在具有弛豫恒星尖峰的核模型中，此过程大约需要 50 Myr；而在包含致密 10 M_Sun 黑洞星团的核模型中，无论初始偏心率分布如何，该过程均需 >~10 Myr。我们发现，任何 S 星在其生命周期内被 SBH 潮汐瓦解的概率 <~1%。
引用
@article{arxiv.1211.4594,
title = {Relativity and the evolution of the Galactic center S-star orbits},
author = {Fabio Antonini and David Merritt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.4594},
year = {2015}
}
备注
7 pages, 3 figures, 1 table. ApJL, in press. Changed to match published version