大质量黑洞周围的恒星动力学 II：共振弛豫
星系天体物理
2016-03-23 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们提出一个低质量恒星系统绕行更大质量黑洞（MBH）的共振弛豫（RR）的从头算理论。我们首先推广 Gilbert (1968) 的动力学理论以包含质量 黑洞的开普勒场。专门针对质量 的开普勒恒星系统，我们使用 Sridhar & Touma (2015; 论文 I) 的轨道平均方法推导 RR 的动力学方程。这描述了在自引力、MBH 的 1 PN 和 1.5 PN 相对论效应以及任意外部势的共同作用下，约化 5 维空间中 个高斯环系统的碰撞演化。在一般几何中，RR 由拱点和节线共振共同驱动，因此标量 RR 与矢量 RR 的区别消失。系统经历一系列准稳态长期无碰撞平衡态，由通过引力相互作用（直接的和集体的）累积的不可逆双环关联所驱动。该关联函数与一个“尾流函数”相关，后者是系统对选定环扰动的线性响应。尾流函数比关联函数更易理解，并满足更简单的方程。我们讨论了长期动力学与非平衡统计力学在开普勒恒星系统演化至长期热力学平衡中的相互作用的一般含义，并为论文 III 中轴对称盘的 RR 应用奠定基础。
引用
@article{arxiv.1509.02401,
title = {Stellar Dynamics around a Massive Black Hole II: Resonant Relaxation},
author = {S. Sridhar and Jihad R. Touma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.02401},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS (final version)