跟踪星系模拟中巨型黑洞二元演化与合聚：RAMCOAL

巨型黑洞二元（MBHB）合聚的引力波检测激发了亚网格模型的开发。我们提出 RAMCOAL，集成到 RAMSES 代码中，模拟 MBHB 的轨道演化，考虑到星体和气体动力摩擦（DF）、星体散射、环状盘相互作用以及 GW 辐射，在模拟分辨率之下。与后处理方法不同，RAMCOAL 在流体动力学星系模拟中跟踪 MBHB 的实时演化，使用局部量来建模动力学和吸积。这使得对波形和合并黑洞属性的预测更加准确。我们在 10、50 和 100 pc 分辨率下，对隔离星系和合并星系进行了验证，分别有无黑洞吸积和反馈。此外，我们在 100 pc 分辨率下的七个星系合并情景中进行测试。这些测试表明，RAMCOAL 在分辨率无关，并且成功地捕捉了来自星体、暗物质和气体的 DF、捕获散射、环状盘的粘性 drag 以及 GW 辐射——即使在较低分辨率下也能在真实的星系环境中实现。通过 RAMCOAL，我们可以更准确地估计 MBHB 合聚率和 GW 背景，同时提供关于 GW sources 电磁对应物的见解。该方法桥接了电磁观测和 GW 检测，为在宇宙模拟中理解 MBHB 演化提供了更全面的视角。