密近白矮星双星与自旋黑洞的潮汐相遇

当恒星双星遭遇一个自旋黑洞时，由于双星自旋、轨道角动量和黑洞自旋之间的相互作用，可能会产生有趣的现象。在此，我们考虑一个中等质量自旋黑洞与一个密近全同白矮星双星系统之间的此类相遇，该双星系统的质心沿抛物线轨迹运动。在点粒子近似下研究了相应的三体问题后，我们对这类场景进行了一系列基于光滑粒子流体动力学的数值模拟。为此，我们积分了自旋黑洞的测地线方程，同时在牛顿近似下考虑了恒星的流体动力学以及自引力和相互引力相互作用，这种方法的合理性由理论中的参数选择所保证。我们考虑了双星质心的各种初始构型，导致赤道轨道和非赤道轨道，以及双星初始自旋角动量与其初始轨道角动量之间的各种初始倾角。我们发现，黑洞自旋的影响清晰地体现在双星分量的潮汐动力学中，而潮汐相遇的可观测量（如质量回落率）强烈依赖于初始倾角。我们表明，对于双星自旋对齐的不同初始构型，黑洞自旋的影响以不同的方式显现。我们确定，在Hills机制的范围内，在某些情况下，由于单颗恒星潮汐碎片的相互作用，回落率可能呈现三峰结构。