Accretion of clumpy cold gas on to massive black hole binaries: the challenging formation of extended circumbinary structures
Accretion of clumpy cold gas on to massive black hole binaries: the challenging formation of extended circumbinary structures
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块状冷气体在大质量黑洞双星上的吸积：扩展的环绕双星结构的形成具有挑战性
DOI：
10.1093/mnras/sty1105
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发表时间：
2018
影响因子：
4.8
通讯作者：
Alberto
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Maureira-Fredes;Cristián;Goicovic;Felipe G;Amaro-Seoane;Sesana;Alberto
大质量黑洞双星(MBHBs)代表了分级星系形成的必然结果，但人们对它们在亚帕尔秒尺度上的动力学演化知之甚少。在富含气体的环境中，一个延伸的、稳定的环二元气体盘可能在MBHB的演化中发挥重要作用，促进其合并。然而，目前还不清楚银河系规模的气体是如何输送到核区形成和维持这样一个稳定的结构的。星系合并后，冷的湍流气体凝聚成团块和细丝，可以随机分散到原子核。这提供了一种自然的方式，为双星提供间歇性的气体口袋。这项工作的目的是研究这种相互作用产生的气态结构。我们使用一套光滑的粒子流体动力学模拟来研究入射云团的下沉速率和角动量分布对MBHB周围结构的形成和演化的影响。我们发现，连续的离散云供应有积极和消极的影响，导致外接双星结构的间歇性形成和破坏。各向异性云分布的特征是过多的共转事件会产生更显著的共转外双星圆盘。当大部分反向旋转的云团被送入双星时，也可以看到类似的结构，尽管它们更紧密，更不稳定。总的来说，我们的模拟没有显示出扩展的光滑和稳定的外接二元盘的形成，这通常是在分析和数值研究MBHBs的长期演化时所假定的。
Massive black hole binaries (MBHBs) represent an unavoidable outcome of hierarchical galaxy formation, but their dynamical evolution at subparsec scales is poorly understood. In gas-rich environments, an extended, steady circumbinary gaseous disc could play an important role in the MBHB evolution, facilitating its coalescence. However, it is unclear how gas on galactic scales is transported to the nuclear region to form and maintain such a stable structure. In the aftermath of a galaxy merger, cold turbulent gas condenses into clumps and filaments that can be randomly scattered towards the nucleus. This provides a natural way of feeding the binary with intermittent pockets of gas. The aim of this work is to investigate the gaseous structures arising from this interaction. We employ a suite of smoothed-particle-hydrodynamic simulations to study the influence of the infall rate and angular momentum distribution of the incoming clouds on the formation and evolution of structures around the MBHB. We find that there are positive and negative effects of the continuous supply of discrete clouds, resulting in intermittent formation and disruption of circumbinary structures. Anisotropic cloud distributions featuring an excess of corotating events generate more prominent corotating circumbinary discs. Similar structures are seen when mostly counter-rotating clouds are fed to the binary, even though they are more compact and less stable. In general, our simulations do not show the formation of extended smooth and stable circumbinary discs, typically assumed in analytical and numerical investigations of the the long-term evolution of MBHBs.
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DOI：
--
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Dougan;C. Nixon;A. King;Daniel J. Price
通讯作者：
Daniel J. Price
云层落入超大质量黑洞双星 - II。
影响因子：
4.8
作者：
F. Goicovic;A. Sesana;J. Cuadra;F. Stasyszyn
通讯作者：
F. Stasyszyn
星系的轴对称三积分模型：NGC 3379 中的大质量黑洞
DOI：
10.1086/301240
发表时间：
1999
期刊：
The Astronomical Journal
影响因子：
--
作者：
K. Gebhardt;D. Richstone;J. Kormendy;T. Lauer;E. Ajhar;R. Bender;A. Dressler;S. Faber;C. Grillmair;J. Magorrian;S. Tremaine
通讯作者：
S. Tremaine
DOI：
10.1086/523869
发表时间：
2006-07
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
A. MacFadyen;M. Milosavljevic
通讯作者：
A. MacFadyen;M. Milosavljevic
DOI：
10.3847/1538-4357/aaaa1b
发表时间：
2017-09
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
M. Gaspari;M. McDonald;S. Hamer;F. Brighenti;P. Temi;M. Gendron-Marsolais;J. Hlavacek-Larrondo;A. Edge;N. Werner;P. Tozzi;M. Sun;J. Stone;G. Tremblay;M. Hogan;D. Eckert;S. Ettori;H. Yu;V. Biffi;S. Planelles
通讯作者：
M. Gaspari;M. McDonald;S. Hamer;F. Brighenti;P. Temi;M. Gendron-Marsolais;J. Hlavacek-Larrondo;A. Edge;N. Werner;P. Tozzi;M. Sun;J. Stone;G. Tremblay;M. Hogan;D. Eckert;S. Ettori;H. Yu;V. Biffi;S. Planelles