自旋黑洞双星：轨道悬挂效应

我们给出高度自旋黑洞双星动力学的首个完全非线性数值研究。我们从拟圆轨道（由后牛顿理论推断）演化双星，发现黑洞双星轨道运动的最后阶段深受其各自自旋的影响。为清晰展示其效应，我们考虑两个等质量黑洞，其自旋参数均为$S/m^2=0.757$，分别取与轨道角动量平行和反平行（并与无自旋情形比较），初始轨道周期为125M。我们发现平行情形完成三圈轨道并在反平行情形之后显著延迟才并合，而反平行情形完成不到一圈。前者的总辐射能量约为7%，而后者仅约2%。最终的Kerr黑洞遗迹其旋转参数分别为$a/M=0.89$和$a/M=0.44$，表明由两自旋黑洞并合产生最大旋转黑洞的可能性很小。