超大质量双黑洞系统中的吸积盘-ationand.ppt

超大质量双黑洞系统中的吸积盘,目录,为什么研究大质量双黑洞及其吸积盘大质量双黑洞的形成大质量双黑洞与吸积盘的相互作用大质量双黑洞的并合及引力波探测结论,NGC4676：老鼠星系,1、为什么要研究超大质量双黑洞,1.1、观测和CDM宇宙学星系形成和演化理论,Mice星系的形成和演化,1.2、活动星系核供能问题星系相互作用与并合产生的非对称作用使星系盘中气体角动量再分布，低角动量的气体流向中心激发活动星系核的活动,merging,Galaxy+galaxy,gas:starburstsgalaxy,Evolution,Short-livedAGNs,evolution,Normalgalaxy,Martini2004,星系与活动星系的大统一模型（？）,1.3、GravitationalWaveAstrophysics:LISA探测器的一个主要源,探测广义相对论预言的引力波，检验广义相对论在极端条件下的适用性,NS+NSNS+BHWD+NS,Gravitationalradiation,LIGRO,etc,Bigbang,SMBH+SMBH,Gravitationalradiation,Gravitationalradiation,LISA,LISA,解释喷流喷嘴方向的周期性进动：BLLac,1.4、解释活动星系核中特殊观测特性,解释VLBI尺度上射电喷流的螺旋形结构（Begelmanetal,1980,Nature）,4C12.50,解释活动星系核中周期性光学爆发,BLLacobjectOJ287:p=11.86yr(Sillapaaetal.1988,ApJ,Liurs=0.8,3.3、Removalofmatterintheinneraccretiondisk(Liu,Wu,Cao,2003,MNRAS),Binary-diskresonantinteraction,DisktruncationduetoSMBBHscoalescence,WhentheSMBBHsmerge,theinnerdiskdisappearsandleavesabigholewithatruncationradius(Liu,Wu,Cao,2002,MNRAS):,Refillingtime-scale:,InterruptionofjetformationinDouble-doubleradiogalaxies(DDRGs)(Liu,Wu,Cao,2003,MNRAS),DDRG3C219withhotspotsintheouterlobes,1-10%FRIIs,观测、理论对比(Liuetal03),观测：InterruptionofjetformationinDDRGs理论：吸积盘内区被次黑洞所剔除导致喷流形成短暂中止观测：Twopairsofwell-alignedradiolobes理论：双黑洞轨道面合并前已与吸积盘共面，双黑洞的并合不会明显改变黑洞自转轴方向，所以新老喷流方向基本一致观测：只在低亮度的FRII射电星系中发现理论：超大质量双黑洞只有在与标准吸积盘相互作用时才导致吸积盘内区被清空。当双黑洞并合时，星系进入其中老年时期，所以相对较暗观测：Interruptiontimescale:Myr理论：当吸积盘物质重新充满内区时新喷流产生。外盘从大约500rG处因粘滞而缓慢填满整个内区所需要时间为t=r/vr1Myr,3.4、PeriodicoutburstsinAGNs(LiuZhao,Liu,Wu,2005,A8.0GHzNationalRadioAstronomyObservatory(NRAO)21years;8.2GHz45BLLacobjects&91QuasarsDataanalysisFourierspectrumanalysis,etc,(3/2),2,3,/2,Fundamentalfrequency,Fourtypes,In29/45BLLacobjectsand49/91quasars:P1-10yr,4、超大质量双黑洞并合：4.1、引力波源,SpaceandTimeareperiodicallydistorted,LaserInterferometerSpaceAntenna(LISA),在地球-太阳系统的第二拉格朗日点绕太阳旋转,当引力波扫过三个探测器时引起相对位置变化。探测器探测变化的幅度和频率,LISA和地面探测器LIGO能探测的引力波幅度和频率,Gravitationalwaveastrophysics:LISAMergerrates:expectation1event/yearMergerhistory:hierarchicalgalaxyformationmodelConstraintsonformationscenariosofhigh-z,low-massgalaxiesBHmassmeasurementsGWstandardcandles：引力波宇宙学,LISA探测器的候选源,4.2、余辉,当流体重新填充满内区时，形成X-射线辐射：afterglow探测X-射线余辉为LISA探测到的引力波源提供准确位置,Largestpossiblerecoilvelocity(Favataetal.,2004,ApJ),4.3、并合黑洞的反冲速度,Post-mergedSMBHsisexpectedtoEscapeindiskgalaxy(Merrittetal04,ApJ)星系核中心不存在黑洞off-centeractivenuclei(Madauetal04,ApJ),预言,结论,我们讨论了超大质量双黑洞的形成和演化，给出了部分观测证据详细讨论