极端质量比双黑洞并合中的共振反冲
广义相对论与量子宇宙学
2011-06-10 v3 高能天体物理现象
摘要
双黑洞系统的旋近和并合通常会导致发射辐射的不对称分布，从而使得剩余黑洞产生反冲，方向与辐射的净线性动量相反。反冲速度通常在等质量黑洞和特定自旋构型下最大，并在极端质量比极限下趋近于零。普遍认为，对于极端质量比 eta<<1，反冲速度的标度关系为 V \propto eta^2，其中比例系数取决于大质量黑洞的自旋和系统的几何结构（例如轨道倾角）。在这里我们表明，对于低但非零倾角的顺行轨道以及快速自旋的大质量黑洞（自旋参数 a*>0.9678），旋近的双星可以穿过共振，此时轨道平均的辐射反作用力非零。这些共振穿越导致了一个新的反冲贡献，V \propto eta^{3/2}。对于这些构型和足够极端的质量比，这种共振反冲是主导的。虽然共振反冲是否具有天体物理学意义似乎存疑，但其存在表明，在将数值反冲结果外推到极端质量比和近最大自旋时需谨慎。
引用
@article{arxiv.1011.4987,
title = {Resonant recoil in extreme mass ratio binary black hole mergers},
author = {Christopher M Hirata},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.4987},
year = {2011}
}
备注
fixed references; matches PRD accepted version (minor revision); 9 pages, 2 figures