大质量黑洞并合的余辉

星系核中一对大质量黑洞的最终并合是由引力辐射驱动的。来自质量在红移 1-20 范围内为 (10^5-10^7)(1+z)^{-1} 倍太阳质量的黑洞并合的引力波，将很容易被激光干涉仪空间天线（LISA）探测到，但电磁余辉将有助于精确定位源及其红移。在并合之前很久，双星系统会“掏空”周围的气体，并且其收缩速度相对于环双星盘的粘滞时标是缓慢的。内气体盘在双星引力力矩与粘滞力矩平衡的半径处被截断，导致对黑洞的吸积减弱。最初，内截断半径能够跟随收缩的双星向内移动。但最终，引力辐射时标变得短于盘中的粘滞时标，导致并合后的黑洞被一个中空的气体盘所包围。我们证明，这个中空的、辐射压主导的盘随后的粘滞演化将在大约 ~7(1+z)(M/10^6Msun)^{1.32} 年的时标上产生一个 ~10^{43.5}(M/10^6Msun) ergs s^{-1} 的 X 射线源。这为利用下一代 X 射线天文台对引力波事件进行后续监测提供了依据。对这些余辉详细光变曲线的分析将为大质量黑洞吸积的微妙物理过程提供新的见解。