Что увеличивает скорость захвата и слияния пар маленьких черных дыр, вращающихся вокруг сверхмассивных черных дыр?

Я только что попытался прочитать новую статью в «Нью-Йорк Таймс» « Недостаточно двух столкновений черных дыр?» Make It Three , который ссылается на новое письмо с физическим обзором от 25 июня 2020 г. Graham et al. Кандидат в электромагнитные аналоги гравитационно-волнового события слияния двойных черных дыр S190521g

Описываемое событие представляет собой слияние двух черных дыр, которые были внедрены в аккреционный диск сверхмассивной черной дыры в центре галактики; т.е. в квазаре (грубо говоря).

Статья NYTimes описывает следующее и ссылается на предыдущую статью:

Подкреплял эту гипотезу тот факт, что вспышка стала видимой только через 34 дня после обнаружения гравитационных волн. Согласно модели, которую доктор Форд и Барри МакКернан, ее коллега из Американского музея естественной истории, описали в статье, примерно столько же потребуется времени, чтобы любой свет от столкновения с черной дырой появился из такого толстого газового диска . в прошлом году.

Доктор Форд описал аккреционный диск как «рой звезд и мертвых звезд, включая черные дыры» в пресс-релизе Калифорнийского технологического института.

Она добавила: «Эти объекты роятся, как разъяренные пчелы, вокруг чудовищной пчелиной матки в центре. Они могут ненадолго найти гравитационных партнеров и соединиться в пары, но обычно быстро теряют своих партнеров в безумном танце. Но в диске сверхмассивной черной дыры поток газа превращает мешанину роя в классический менуэт, организуя черные дыры так, чтобы они могли образовывать пары».

Это статья Б. МакКернана и др., 2019 г. , «Снятие под давлением сферы Хилла с ударом: быстрое электромагнитное излучение в результате слияния черных дыр звездной массы в аккреционном диске АЯГ».

Вопрос: Можно ли объяснить, что это за «текущий газ, (который) превращает кашу роя в классический менуэт, организуя черные дыры так, чтобы они могли спариться»? Что такого в аккреционном диске, что увеличивает скорость захвата и слияния пар маленьких черных дыр, вращающихся внутри него?

Ответы (1)

Думаю, по той же причине, по которой газовый диск усиливает рост планетезималей. Перетаскивание диска обеспечивает круговые копланарные орбиты, что, в свою очередь, означает, что объекты, приближающиеся друг к другу, имеют небольшие относительные скорости.

Редактировать: Итак, то, что, как считается, происходит, немного сложнее, чем простой ответ выше. Плотность массивных объектов, внедренных в аккреционный диск, может увеличиваться на определенных орбитальных радиусах. Эти «миграционные ловушки» ( Белловари и др., 2016 ) вызваны крутящими моментами, действующими на объекты на орбите (в данном случае на черные дыры), вызванными аккрецией газа. Для определенных дисковых состояний можно найти места, где при меньших радиусах крутящий момент действует на увеличение радиуса орбиты, но при больших радиусах орбиты верно обратное. Это приведет к накоплению объектов в этих миграционных ловушках, что даст им больше шансов взаимодействовать в соответствии с моим первоначальным ответом.