散射实验与N体模拟的结合 I：恒星环境中超大质量黑洞双星演化的实用方案

在近期合并恒星核球模拟中观测到的超大质量黑洞双星（MBHBs）演化中的N无关性，暗示了超越复杂时间依赖弛豫过程的简单解释。我们猜想，MBHB的硬化率等同于浸没于密度 $\rho$ 和典型速度 $\sigma$ 的未束缚恒星场中的双星，只要 $\rho$ 和 $\sigma$ 是MBHB影响半径处的恒星密度和速度弥散。通过将直接N体模拟与基于三体散射实验的混合模型比较，我们验证了该假设：当以双星影响半径处的恒星密度和速度弥散归一化时，在所研究情形下N体MBHB硬化率近似匹配三体散射所预测的硬化率。两种技术得到的偏心率演化也合理一致。该结果尤为实用，因为它允许仅基于宿主星系的恒星密度剖面来估计在干合并中形成的MBHB的寿命。我们简要讨论了我们的发现对脉冲星计时阵列可观测的引力波信号以及潜伏于大质量椭圆星系中的预期MBHB族的一些启示。