Was verbessert die Einfang- und Verschmelzungsraten von Paaren kleiner Schwarzer Löcher, die supermassereiche Schwarze Löcher umkreisen?

Ich habe gerade versucht, den neuen Artikel der New York Times Two Black Holes Colliding Not Enough? Make It Three , der auf den neuen Physical Review Letter vom 25. Juni 2020 von Graham et al. Kandidat für das elektromagnetische Gegenstück zum Gravitationswellenereignis S190521g bei der Verschmelzung binärer Schwarzer Löcher

Das beschriebene Ereignis ist die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, die in die Akkretionsscheibe eines supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum einer Galaxie eingebettet waren; dh in einem Quasar (grob gesagt).

Der Artikel der NYTimes beschreibt Folgendes und verweist auf ein früheres Papier:

Untermauert wurde diese Hypothese durch die Tatsache, dass die Flare erst 34 Tage nach der Entdeckung der Gravitationswellen sichtbar wurde. Nach einem Modell, das Dr. Ford und Barry McKernan, ihr Kollege am American Museum of Natural History, in einem Artikel beschrieben haben, würde es ungefähr so ​​lange dauern, bis Licht von einer Kollision mit einem Schwarzen Loch aus einer so dicken Gasscheibe austritt letztes Jahr.

Dr. Ford beschrieb die Akkretionsscheibe in einer Pressemitteilung von Caltech als „einen Schwarm von Sternen und toten Sternen, einschließlich schwarzer Löcher“.

Sie fügte hinzu: „Diese Objekte schwärmen wie wütende Bienen um die monströse Bienenkönigin in der Mitte. Sie können kurzzeitig Gravitationspartner finden und sich paaren, verlieren ihre Partner jedoch normalerweise schnell durch den verrückten Tanz. Aber in der Scheibe eines supermassiven Schwarzen Lochs verwandelt das fließende Gas den Moshpit des Schwarms in ein klassisches Menuett und organisiert die Schwarzen Löcher, damit sie sich paaren können.“

Dieses Papier ist B. McKernan et al. 2019 Ram-pressure stripping of a kicked Hill sphere: Prompt elektromagnetische Emission aus der Fusion von Schwarzen Löchern mit stellarer Masse in einer AGN-Akkretionsscheibe

Frage: Kann man erklären, was es mit "dem fließenden Gas (das) den Moshpit des Schwarms in ein klassisches Menuett verwandelt und die Schwarzen Löcher so organisiert, dass sie sich paaren können" geht? Was hat es mit der Akkretionsscheibe auf sich, die die Einfang- und Verschmelzungsraten von Paaren kleiner Schwarzer Löcher verbessert, die darin kreisen?

Antworten (1)

Ich würde denken, dass derselbe Grund dafür ist, dass eine Gasscheibe das Wachstum von Planetesimalen fördert. Der Widerstand von der Scheibe erzwingt kreisförmige, koplanare Umlaufbahnen, was wiederum bedeutet, dass Objekte, die sich nahe kommen, kleine relative Geschwindigkeiten haben.

Bearbeiten: Also, was gedacht wird, ist ein bisschen komplexer als die einfache Antwort oben. Die Dichte massiver Objekte, die in die Akkretionsscheibe eingebettet sind, kann bei bestimmten Bahnradien erhöht werden. Diese „Migrationsfallen“ ( Bellovary et al. 2016 ) werden durch Drehmomente verursacht, die durch Gasakkretion auf die umkreisenden Objekte (in diesem Fall Schwarze Löcher) ausgeübt werden. Für bestimmte Scheibenbedingungen ist es möglich, Stellen zu finden, an denen bei kleineren Radien das Drehmoment wirkt, um den Umlaufradius zu vergrößern, aber bei größeren Umlaufradien ist das Gegenteil der Fall. Dies würde dazu führen, dass sich Objekte in diesen Migrationsfallen ansammeln, was ihnen mehr Möglichkeiten gibt, gemäß meiner ursprünglichen Antwort zu interagieren.