活动星系核盘中黑洞双星长期自旋-轨道共振
高能天体物理现象
2023-06-28 v2
摘要
恒星级黑洞(sBH)双星的自旋-轨道错位为并合 sBH 的形成通道提供了重要约束。在此，我们研究在活动星系核(AGN)盘中围绕超大质量黑洞(SMBH)运行的 sBH 双星组分长期自旋-轨道共振的演化作用。我们考虑由吸积盘在翘曲/断裂半径内引入的 矩所导致的 sBH 自旋进动。我们发现，在 sBH 双星的轨道 nodal 进动与由大质量环 sBH 吸积盘驱动的自旋进动之间，可通过自旋-轨道共振激发 sBH 的自旋-轨道错位（倾角）。使用具有 Bondi-Hoyle-Lyttleton 吸积的 -盘模型，共振通常出现在半长轴为 AU 的 sBH 双星中，且距离 \msun SMBH 约 AU 处。自旋-轨道共振可导致高 sBH 倾角，以及宽泛的 sBH 双星自旋-自旋错位分布。然而，我们注意到 Bondi-Hoyle-Lyttleton 吸积远高于 Eddington 吸积，通常导致自旋进动过低而无法触发自旋-轨道共振。因此，AGN 盘中的 sBH 发生长期自旋-轨道共振可能相当罕见。
引用
@article{arxiv.2202.11739,
title = {Secular Spin-orbit Resonances of Black Hole Binaries in AGN Disks},
author = {Gongjie Li and Hareesh Gautham Bhaskar and Bence Kocsis and Douglas N. C. Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.11739},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 13 figures. Accepted for publication in ApJ