见证类星体的诞生
宇宙学与河外天体物理
2015-05-18 v3
摘要
超大质量黑洞双星(SMBHB)的并合被认为伴随着电磁(EM)余辉,这是由并合后周围环绕双星气体盘的粘滞下落所产生的。已有提议指出,一旦LISA在引力波(GWs)中探测到并合,对该余辉的后续电磁搜索有助于识别LISA源的电磁对应体。在此我们研究这些余辉是否足够明亮且数量众多,从而能够单独在电磁巡天中被探测到。对于处于LISA灵敏度窗口内的SMBHB,持续数年至数十年的粘滞余辉,其特征是源的热光度与谱硬度均迅速增加。如果类星体活动是由产生SMBHB的同一主星系并合所触发的,那么该余辉可被解释为类星体诞生的标志。使用关于并合后环双星盘粘滞扩散及所得光变曲线的理想化模型,并以观测到的类星体光度函数作为SMBHB并合率的代理,我们描绘了识别此类诞生类星体的巡天要求。如果环双星盘具有较高的盘面密度和粘滞度,那么灵敏度~<3x10^-14 erg s^-1 cm^-2且时间分辨率约数月的全天软X射线巡天,能够识别出数十个持续增亮率>10%/yr的诞生类星体。如果>1%的X射线辐射被再处理至光学频段,诞生类星体也可能在诸如LSST等光学暂现源巡天中被识别。通过其光谱的单调硬化可能有助于将诞生类星体与其他变源区分开来,但这可能仍然具有挑战性。这进一步强化了这样一种观点,即电磁加引力联合观测为识别SMBHB并合的电磁特征提供了最佳前景。
引用
@article{arxiv.1004.5411,
title = {Witnessing the Birth of a Quasar},
author = {Takamitsu Tanaka and Zoltán Haiman and Kristen Menou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.5411},
year = {2015}
}
备注
27 pages, 5 figures. Updated references. Accepted to the Astronomical Journal, 140 (2010) 642-651