초대질량 블랙홀 주변 쌍성 충돌률 연구… LSST로 연간 수천 건 관측 가능성
은하 중심 블랙홀(질량 10^5~10^10 태양질량) 주변에서 쌍성이 겪는 조우를 몬테카를로 시뮬레이션으로 분석한 연구가 arXiv에 공개됐다. 연구진은 3체 코드 Multistar의 후(後)뉴턴 EIH 방정식을 이용해 블랙홀 질량 6종과 쌍성 변수 분포 10종에 대해 각각 10만 개 모델을 계산했으며, 항성 충돌은 모든 모델에서 발생했고 충돌 비율은 원궤도·동일질량 쌍성의 약 7%에서 관측 기반 Moe2017 분포의 약 0.2%까지 나타났다. 충돌은 주로 순행(prograde)하는 좁은 쌍성이 낮은 충돌 매개변수에서 블랙홀 조석력으로 이심률이 커질 때 일어났다. 연구진은 LSST로 검출 가능한 충돌률을 10^6 태양질량 블랙홀 주변에서 연간 약 8,600건과 3,000건, 10^8 태양질량에서 약 330건과 150건, 10^9 태양질량에서 약 3.5건과 2.8건으로 추정했다.
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