快速自旋倾斜黑洞周围的自引力吸积盘：广义相对论模拟
高能天体物理现象
2022-11-16 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们对自引力黑洞–吸积盘系统进行广义相对论模拟，其中黑洞自旋相对于吸积盘角动量显著倾斜（ 和 ），且盘与黑洞的质量比为 。黑洞以高达约 的无量纲自旋快速旋转。这些是此类系统的首次自洽流体动力学模拟，可作为多信使天文学的重要源。特别地，倾斜黑洞–盘系统导致：i）黑洞进动；ii）吸积盘绕黑洞的进动与翘曲；iii）与对齐/反对齐系统相比，Papaloizou–Pringle 不稳定性更早饱和，尽管其模式增长时标更短；iv）获得微小的黑洞反冲速度；v）通过除典型 模式之外但与之同样强的多种模式发出显著引力波；vi）吸积盘角动量与黑洞自旋广泛对齐的可能性。该对齐与 Bardeen–Petterson 效应无关，类似于刚体转动。我们的模拟表明，我们模型中的任何电磁光度都可能驱动相对论性喷流，例如表征短伽马射线暴的那些喷流。取决于黑洞–盘系统的尺度，引力波可能被 LIGO/Virgo、LISA 和/或其他激光干涉仪探测到。
引用
@article{arxiv.2209.04454,
title = {Self-gravitating disks around rapidly spinning, tilted black holes: General relativistic simulations},
author = {Antonios Tsokaros and Milton Ruiz and Stuart L. Shapiro and Vasileios Paschalidis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.04454},
year = {2022}
}