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不等质量双黑洞轨道合并中的动力学与电磁信号

高能天体物理现象 2025-07-09 v2

摘要

我们对引力波驱动的吸积黑洞双星系统进行理论研究,系统质量为 M=107MM = 10^7 M_\odot,质量比为 10310^{-3}10110^{-1}。我们的研究结果基于解析估计以及进行了数千个双星轨道的网格基力学模拟。我们表明,在合并前数年到数十年时间尺度上,双星系统驯化星的光度曲线和颜色演化中都可以清晰地观测到引力波轨道合并的迹象。该长期电磁(EM)信号特征为:在引力波脉冲前持续数小时到数天出现紫外光亮化和X射线暗化,随后在X射线消失后,随着盘系统松弛和为剩余黑洞补给,呈现出类似数年尺度的重新亮化。这些时间尺度对盘中粘性应力的�幅变化几乎不敏感。准热辐射光谱显示两个峰:一个位于紫外波段,另一个位于X射线波段,分别对应外围盘和包围次级盘;由于次级黑洞消耗了大部分吸积气体,内侧盘的辐射被抑制。我们讨论了对LISA探测到的引力波脉冲进行实时和 archival 电磁跟踪的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.10281,
  title  = {The dynamics and electromagnetic signatures of accretion in unequal mass binary black hole inspirals},
  author = {Madeline Clyburn and Jonathan Zrake},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.10281},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 15 figures