含超大质量黑洞双星的轴对称星系模型中的恒星轨道结构
星系天体物理
2018-12-12 v1
摘要
在非球形星系中，特定的亲中心轨道族原则上可以通过三体散射使黑洞双星收缩其轨道，直至黑洞足够接近而强烈辐射引力波，这一点已得到充分确立。大多数此类研究依赖于对嵌入单个超大质量黑洞(SMBH)的星系势的静态轨道分析来支持这一观点；然而，当第二颗SMBH进入中心时这些轨道如何转变尚不清楚，因此我们对哪些轨道实际与SMBH双星发生相互作用的认识并非无懈可击。在此，我们分析两个扁平星系模型，一个含单个SMBH，一个含双星，以确定哪些轨道实际与SMBH双星相互作用，以及它们与单个SMBH嵌入模型所预测轨道集合的比较。我们发现，在能量和Lz分布方面，预测与双星相互作用的亲中心轨道与实际被双星散射的轨道高度对应，其中Lz为恒星粒子角动量的z分量。次要说明：由于质量更大，双星SMBH的影响半径约为单SMBH模型的4倍，这使得双星可从更大的轨道库中汲取以进行散射。在预测粒子与散射粒子中，近半数为混沌轨道，40%为fx:fy=1:1轨道，10%为其他共振轨道。
引用
@article{arxiv.1805.03828,
title = {The Stellar Orbital Structure in Axisymmetric Galaxy Models with Supermassive Black Hole Binaries},
author = {Baile Li and Kelly Holley-Bockelmann and Fazeel Mahmood Khan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.03828},
year = {2018}
}