活动星系核吸积盘中极端质量比与中等质量比旋进的同步化
高能天体物理现象
2023-06-14 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
极端质量比旋进（EMRIs）和中等质量比旋进（IMRIs）是激光干涉空间天线（LISA）的重要引力波（GW）源。迄今为止，它们的形成与演化被认为是独立的，但近期理论表明恒星级黑洞（sBHs）与中等质量黑洞（IMBHs）可在活动星系核（AGN）的吸积盘中共存，这意味着EMRIs与IMRIs可能形成于同一地点。受原行星盘中气态巨行星可捕获靠近其轨道的星子这一事实启发，我们在本文中研究AGN盘中开缝IMBH与其周围sBHs之间的类似相互作用。我们分析了吸积盘及IMBH施加于sBHs上的力矩，表明若sBHs位于IMBH轨道内侧，则可被IMBH捕获。随后我们将这些力矩纳入数值模拟，研究同样嵌于AGN盘中的外侧IMBH与内侧sBH的迁移。我们发现它们的迁移是同步的，直到距中心超大质量黑洞约十个史瓦西半径处，该双星因强GW辐射而瓦解。这一结果表明LISA可能在数年内从同一AGN中探测到一个EMRI和一个IMRI。此类GW源将带来关于AGN中sBHs与IMBHs形成与演化的丰富信息。
引用
@article{arxiv.2211.05798,
title = {Synchronizing the EMRIs and IMRIs in AGN accretion disks},
author = {Peng Peng and Xian Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05798},
year = {2023}
}