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厚盘、薄希望:AGN 中被抑制的捕获与合并率

高能天体物理现象 2026-04-28 v2 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

多年来,已提出多种模型来解释活动性高能天体 (AGN) 盘的结构和支撑, 从标准薄型热压主导的 α\alpha 盘模型到最近的几种描述几何较厚的辐射或磁场或湍流主导盘的模型。在任何情况下,盘内嵌入的天体(如紧凑天体、恒星、气体、尘埃)可因受到引力和流体动力学相互作用而发生各种有趣的过程,如二体相互作用/捕获、引力波合并事件、动力学阻尼、吸积、间隙开启等。长期以来,人们一直认为 AGN 盘可增强许多此类事件的率;然而,几乎所有分析都假设特定的薄盘模型(aspect 比 H/R0.01H/R \lesssim 0.01)。我们在此表明,此类过程的率(如通过引力十字面积中介)对厚度 H/RH/R 具有非常强的逆依赖(扩展为 (H/R)8(H/R)^{-8}),而 H/RH/R 在这些过程常被调用的外部盘中可因假设的压力支撑来源不同而变化数百倍。这表明在某些模型中,这些率可低于此前研究 10 个数量级,说明在计算这些率的任何有意义的预测时,必须考虑盘参数如 aspect 比以及不同来源的盘压力。例如,如果磁压在外部盘中起重要作用(如最近的研究所示),则捕获率相对于忽略磁压的此前研究低 1010102010^{10}-10^{20} 倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.02487,
  title  = {Thick Disks, Thin Hopes: Suppressed Capture and Merger Rates in AGN},
  author = {Yashvardhan Tomar and Philip F. Hopkins and Kyle Kremer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.02487},
  year   = {2026}
}

备注

11 pages, 2 figures. Accepted to Phys. Rev. D