Supermassive black holes, accretion discs, stellar dynamics and tidal disruptions

超大质量黑洞、吸积盘、恒星动力学和潮汐扰动

基本信息

项目摘要

Massive black holes exist at the centre of most, perhaps all galaxies. The masses of the black holes are very well correlated with the properties of their host galaxies, suggesting that the formation of both populations are linked. Moreover, galaxies form hierarchically, from the merger of smaller galaxies. I propose to study the fate of the black hole binaries (BBH) formed during galaxy mergers. I plan to answer whether the BBH merge or stall at sub-parsec separations. The research group will focus on (i) tidal disruptions of stars and (ii) the evolution of BBH in gas-rich environments, from parsec separations, but also until they reach the gravitational-wave-driven phase. We will calculate the rate tidal disruptions in the process and also of decay of the binary at different stages, depending on the thermodynamics of the surrounding gas, including the effect of the stars formed in this gas. Once the BBH reaches separations of the order of a hundred Schwarzschild radii, the orbit decays due to the emission of gravitational waves and the binary decouples from the disc. However, some gas is expected to remain bound to the black holes. We will study the evolution of this gas and predict the strength of its electromagnetic emission just before the BBH coalesce. This will increase the scientific output of its gravitational wave detection. We also plan on a post-processing of the simulations described above, to identify observational features that reveal the presence of BBHs. These predictions will be crucial in guiding electromagnetic searches for such systems in current and upcoming time-domain and spectral large-sky surveys. This would allow us to put stringent limits on the origin and evolution of the massive black hole population.
大质量黑洞存在于大多数,也许是所有星系的中心。黑洞的质量与其宿主星系的性质有很好的相关性,这表明两个种群的形成是相关的。此外,星系的形成是有等级的,是由较小的星系合并而成的。我建议研究星系合并期间形成的黑洞双星(BBH)的命运。我打算回答BBH是否合并或失速在sub-parsec分离。该研究小组将专注于(i)恒星的潮汐破坏和(ii)BBH在富含气体的环境中的演化,从秒差距分离,直到它们达到引力波驱动阶段。我们将根据周围气体的热力学,包括在这种气体中形成的恒星的影响,计算过程中的潮汐破裂率以及双星在不同阶段的衰变率。一旦BBH达到100史瓦西半径量级的分离,由于引力波的发射和来自圆盘的双星,轨道就会衰减。然而,一些气体预计将继续与黑洞结合。我们将研究这种气体的演化,并预测BBH合并之前的电磁辐射强度。这将增加其引力波探测的科学产出。我们还计划对上述模拟进行后处理,以确定揭示BBH存在的观测特征。这些预测将是至关重要的指导电磁搜索这样的系统在当前和即将到来的时域和光谱大天空调查。这将使我们能够严格限制大质量黑洞人口的起源和演化。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Accretion of clumpy cold gas onto massive black hole binaries: a possible fast route to binary coalescence
块状冷气体吸积到大质量黑洞双星上:双星合并的可能快速途径
GRAVIDY, a GPU modular, parallel direct-summation N-body integrator: Dynamics with softening
Accretion of clumpy cold gas on to massive black hole binaries: the challenging formation of extended circumbinary structures
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
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Pau Amaro-Seoane, Ph.D.其他文献

Professor Dr. Pau Amaro-Seoane, Ph.D.的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

空间分数阶 Black-Scholes 方程的波动率反演 问题
  • 批准号:
    Q24A010012
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Black-Scholes期权定价模型的时间自适应算法与分析
  • 批准号:
    12271142
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    45 万元
  • 项目类别:
    面上项目
复杂衍生品定价的新型拉氏变换方法
  • 批准号:
    11671323
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    48.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新老岛弧斑岩铜(金)矿中间岩浆房过程对比研究:以菲律宾 Black Mountain和我国多宝山为例
  • 批准号:
    41672090
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    77.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非线性Black-Scholes方程有限差分并行计算的新方法研究
  • 批准号:
    11371135
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
星系恒星与气体的动力学演化
  • 批准号:
    11073025
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
中国南方早古生代黑色岩系中硒的地球化学循环及其成矿效应
  • 批准号:
    40773034
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    40.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非Black-Scholes 模型环境下的未定权益的定价和套期保值研究
  • 批准号:
    70771006
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
黄、东海沉积物中碳黑(Black Carbon)的地球化学研究
  • 批准号:
    40576039
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    40.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
统计物理模型在金融领域中的应用
  • 批准号:
    70471001
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Co-evolution of supermassive black holes and galaxies with the James Webb Space Telescope
超大质量黑洞和星系与詹姆斯·韦伯太空望远镜的共同演化
  • 批准号:
    23K22533
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Hawking - How supermassive black holes shape our Universe: at the interface of galaxy formation, cosmology and multi-messenger astronomy
霍金 - 超大质量黑洞如何塑造我们的宇宙:在星系形成、宇宙学和多信使天文学的交汇处
  • 批准号:
    EP/X04257X/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship
Probing the mass and growth of supermassive black holes
探测超大质量黑洞的质量和生长
  • 批准号:
    2890934
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Awakening giants in galaxies: Using stars to probe supermassive black holes
唤醒星系中的巨人:利用恒星探测超大质量黑洞
  • 批准号:
    DE230101069
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Early Career Researcher Award
Nuclear and globular star clusters: the missing link between supermassive black holes and their host galaxies?
核星团和球状星团:超大质量黑洞与其宿主星系之间缺失的联系?
  • 批准号:
    2888265
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Spin measurement of supermassive black holes and verification of rotational-energy extraction mechanism via magnetic field
超大质量黑洞的自旋测量以及通过磁场验证旋转能量提取机制
  • 批准号:
    23H00117
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Revealing coevolution of supermassive black holes and host galaxies with the gravitational wave background
引力波背景揭示超大质量黑洞与宿主星系的协同演化
  • 批准号:
    23K03460
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development of a multi-messenger accretion model of supermassive black holes
超大质量黑洞多信使吸积模型的发展
  • 批准号:
    23KF0254
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Formation and Evolution of Supermassive Black Holes Probed by High-Redshift Active Galactic Nuclei
高红移活动星系核探测超大质量黑洞的形成和演化
  • 批准号:
    23KJ0589
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Tidal disruptions of stars by supermassive black holes
超大质量黑洞对恒星的潮汐破坏
  • 批准号:
    2886690
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了