Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > astro-ph > arXiv:2206.00391v2

帮助 | 高级搜索

天体物理学 > 高能天体物理现象

arXiv:2206.00391v2 (astro-ph)
[提交于 2022年6月1日 (v1) ,最后修订 2023年2月2日 (此版本, v2)]

标题: 孤立黑洞双星自旋进动和章动的特征

标题: Signatures of spin precession and nutation in isolated black-hole binaries

Authors:Nathan Steinle, Michael Kesden
摘要: 孤立大质量双星起源的双黑洞(BBH)自旋进动由潮汐、风、吸积、共同包层演化、新生反冲以及恒星核幔耦合等多种现象的相互作用决定。 在之前的研究中,我们确定了参数空间中的某些区域,这些区域可能产生因新生反冲而具有大角度偏差和通过三种机制(潮汐、吸积或最小核幔耦合继承)获得高自旋大小的BBH。 在这里,我们利用描述轨道角动量围绕总角动量的进动和章动幅度及频率的五个参数来探索此类BBH的自旋进动,并调节引力波辐射。只要至少有一个黑洞自旋足够强,新生反冲通常能够导致进动的发生。 章动是自旋-自旋耦合的结果,依赖于三种自旋增强机制。潮汐同步可以留下与对齐的有效自旋和章动频率之间的明显相关性,但不会产生大的章动。 当一个黑洞吸积其伴星包层的$\gtrsim 20\%$时,进动频率和幅度较大。 相比之下,当吸积者是沃尔夫-拉耶特(WR)星时,只需要更少量的吸积,例如$\approx 2\%$,即可提供较大的进动频率和幅度。 通过最小核幔耦合继承高新生WR自旋(最大破碎值的$\gtrsim 5\%$)是最有可能产生章动BBH的机制,这意味着从引力波观测中测量到的章动可能表明孤立双星起源且具有最小核幔耦合。
摘要: The spin precession of binary black holes (BBHs) that originate from isolated high-mass binary stars is determined by the interplay of phenomena such as tides, winds, accretion, common-envelope evolution, natal kicks, and stellar core-envelope coupling. In previous work, we identified regions of the parameter space that may produce BBHs with large misalignments from natal kicks and high spin magnitudes from three mechanisms - tides, accretion, or inheritance via minimal core-envelope coupling. Here, we explore the spin precession of such BBHs using five parameters that describe the amplitude and frequency with which the orbital angular momentum precesses and nutates about the total angular momentum, modulating the gravitational-wave emission. Precession is generally possible for sufficiently strong natal kicks provided at least one of the black holes is spinning. Nutation is a consequence of spin-spin coupling and depends on the three spin-up mechanisms. Tidal synchronization can leave a distinct correlation between the aligned effective spin and the nutation frequency, but does not produce large nutations. When a black hole accretes $\gtrsim 20\%$ of its companion's envelope, the precession frequency and amplitude are large. A much smaller amount of accretion, e.g., $\approx 2\%$, is needed to provide a large precession frequency and amplitude when the accretor is a Wolf-Rayet (WR) star. The inheritance of high natal WR spins ($\gtrsim 5\%$ of their maximum breakup value) via minimal core-envelope coupling is the most promising mechanism for producing nutating BBHs, implying that a measurement of nutation from gravitational-wave observations may suggest isolated-binary origin with minimal core-envelope coupling.
主题: 高能天体物理现象 (astro-ph.HE) ; 广义相对论与量子宇宙学 (gr-qc)
引用方式: arXiv:2206.00391 [astro-ph.HE]
  (或者 arXiv:2206.00391v2 [astro-ph.HE] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2206.00391
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: Phys. Rev. D 106, 063028, 30 September 2022
相关 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.106.063028
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Nathan Steinle [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2022 年 6 月 1 日 10:54:16 UTC (2,595 KB)
[v2] 星期四, 2023 年 2 月 2 日 12:17:45 UTC (2,593 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
astro-ph.HE
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2022-06
切换浏览方式为:
astro-ph
gr-qc

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号