自旋吸积超大质量黑洞双星的并合

由于可能会吸积大量的星际气体，正在并合的超大质量双黑洞预计将成为强大的多信使源，辐射出引力波、来自热气体的光子，以及由相对论性喷流加速的相对论性电子产生的光子。在此，我们报告了对这样一个系统的晚期旋近、并合以及并合后初始阶段进行的数值模拟，其中两个黑洞具有相同的质量和自旋，且两个自旋轴均平行于轨道角动量。该模拟结合了 3D 广义相对论磁流体动力学和数值相对论。在晚期旋近、并合以及紧接并合后的阶段，热光子功率来自强激波，而不是像通常在吸积单黑洞周围发现的那样，来自结构平滑的吸积盘内部的湍流耗散。我们发现热光子和喷流 Poynting 通量输出在时间上密切相关，并提出了一种强制执行这种关系的机制。随着并合的临近，光子和喷流辐射的功率逐渐减弱，但在并合时急剧跃升至一个带噪平台。这种独特的光变曲线应有助于识别超大质量黑洞并合的努力，无论是否伴随引力波探测。