Геометрическая эволюция тонкого аккреционного диска в эксцентричных наклонных двойных черных дырах
Иванов Павел Борисович
Физический институт имени П. Н. Лебедева
Выступление на HEA-2023
Статья по этой теме будет опубликована в MNRAS в ближайшие пару месяцев
Иванов Павел Борисович, Журавлев Вячеслав Вячеславович
Предложена модель тонкого искривленного аккреционного диска вокруг сверхмассивной керровской черной дыры, взаимодействующей с черной дырой меньшей массы, движущейся по наклонной (относительно экваториальной плоскости) эксцентричной орбите. Параметры системы выбраны таким образом, чтобы наша модель соответствовала т.н. "массивной прецессирующей" (МП) модели известного блазара OJ 287.
Численно и аналитически показано, что диск, изначально находящейся в экваториальной плоскости более массивной черной дыры (ЧД), весьма быстро эволюционирует к квазистационарному состоянию в системе отсчета, вращающейся с частотой прецессии Лензе-Тирринга (Л-Т) орбиты менее массивной ЧД, причем характерные угла наклона диска по отношению к орбитальной плоскости оказываются порядка угла наклона орбиты. Этот эффект весьма существенным образом отличает нашу модель от модели МП, в которой диск предполагается плоским и находящемся в экваториальной плоскости. Оказывается, что в случае тонкого диска достаточно большой вязкости, вдали от некоторого "резонансного радиуса", форма диска во вращающейся системе отсчета зависит только от орбитальных параметров, угла наклона орбиты и скорости вращения более массивной ЧД. Можно также построить аналитическую теорию, описывающую форму диска вблизи резонансного радиуса. Так как в МП модели OJ 287 его квазипериодическая вспышечная активность ассоциируется со столкновениями менее массивной ЧД с диском, существенное искривление диска, найденное в нашей работе, может изменить как время между вспышками, так и количество вспышек за один орбитальный период, предсказываемое в этой модели, и, таким образом, существенно повлиять на согласование модели с наблюдениями.