振荡黑洞引发的环状结构形成

大质量黑洞并合可能导致并合残骸获得一个约200 km s$^{-1}$或更大的“反冲速度”，这将使残骸围绕星系中心振荡。在此，我们分析了一个由指数盘、Plummer模型核球和等温暗物质晕组成的模型星系中，黑洞垂直于或平行于星系盘面穿过星系中心振荡的情况。对于垂直运动，我们发现，在接近但略小于“共振半径”$r_R$处（此处黑洞振荡频率等于盘面内径向本轮频率的二分之一、四分之一、六分之一等），存在对盘径向运动的强共振驱动。在共振半径附近，径向流和盘密度会显著增强，可能导致激波形成。进而，激波可能触发在$r_R$附近形成一个恒星环。例如，对于质量为$10^8 M_\odot$、反冲速度为150 km s$^{-1}$的黑洞，我们发现共振半径位于0.2至1 kpc之间。对于平行于星系盘面的黑洞运动，我们发现黑洞在其后方留下一个超声速尾流，其中可能触发恒星形成。我们计算了尾流的形状以及黑洞的减速时间。盘的较差自转将尾流拉伸成环状片段。