AGN 盘中双星-单星相互作用的模拟 II：混沌三体过程中双黑洞的并合概率

活动星系核 (AGN) 盘中由双星-单星相互作用 导致的恒星级双黑洞 并合，是具有可测偏心率的引力波 事件的潜在来源。先前的流体动力学模拟表明，周围气体可以显著影响 BSIs 的动力学。然而，由于纯牛顿动力学使用和小样本量等限制，直接估算 BSI 期间 BBH 的并合概率一直难以实现。在本工作中，基于 1800 次二维流体动力学模拟结合后牛顿 N 体计算，我们直接量化了并合概率。我们的结果表明，致密气体可以通过缩小三体系统的空间尺度和增加双星-单星遭遇次数来提高并合概率。这两种效应共同将并合概率提高了约 5 倍，从 4% 提升至高达 20%。在这两种效应中，我们的分析表明，遭遇频率的增加在驱动这种增强中起着稍显著的作用。此外，由于三体系统的希尔球内包含的总气体质量随半径增加，这种增强在距离中心超大质量黑洞 (SMBH) 更远的径向距离处变得更加显著。最后，AGN 盘中的 BSI 过程可以在约年的时间尺度内自然产生双引力波并合事件，这可能作为 AGN 盘环境中发生 BSI 的潜在观测特征。