تأثير السحب الهيدروديناميكي الناتج عن قرص تراكم على عمليات الاقتراب ذات نسبة الكتلة المتطرفة

درسنا عمليات الاقتراب ذات نسبة الكتلة المتطرفة (EMRIs) في فضاءات زمنية تحتوي على ثقب أسود دوار وقرص تراكم غير ذاتي الجاذبية بتوزيع ثابت للعزم الزاوي المحدد. وجدنا أن التأثير التبددي للسحب الهيدروديناميكي الذي يمارسه القرص على القمر الصناعي أصغر بكثير من التأثير المقابل الناتج عن رد الفعل الإشعاعي، في أنظمة مثل تلك المتوقعة بشكل عام في النوى المجرية النشطة وعلى مسافات من الثقب الأسود الهائل المركزي (SMBH) والتي يمكن استكشافها بواسطة هوائي الليزر الفضائي (LISA). ومع ذلك، بالنظر إلى عدم اليقين بشأن معلمات هذه الأنظمة، وهي، على كتل SMBH والقرص، وكذلك حول حجمه، فهناك تكوينات حيث يمكن أن يكون تأثير السحب الهيدروديناميكي على التطور المداري مقارنة بتأثير رد الفعل الإشعاعي في مراحل الاقتراب التي يمكن اكتشافها بواسطة هوائي الليزر الفضائي. هذه هي الحالة، على سبيل المثال، لثقب أسود هائل بكتلة 10^6M_ محاط بقرص دوار بكتلة مماثلة ونصف قطر يتراوح بين 10^3 إلى 10^4 أقطار جاذبية، أو لثقب أسود هائل بكتلة 10^5M_ محاط بقرص دوار بكتلة 10^4M_ ونصف قطر 10^5 أقطار جاذبية. إذا تحققت هذه الشروط في الأنظمة الفلكية، فقد توفر موجات الجاذبية الناتجة عن EMRI توقيعاً مميزاً لوجود القرص. في الواقع، بينما يزيد رد الفعل الإشعاعي دائماً من ميل المدار بالنسبة للمستوى الاستوائي (أي، تتطور المدارات نحو التكوين الاستواء الرجعي)، يقلل السحب الهيدروديناميكي من قرص يدور مع الثقب الأسود الهائل دائماً من ذلك (أي، تتطور المدارات نحو التكوين الاستوائي المتقدم). ومع ذلك، حتى عندما يهيمن في البداية على رد الفعل الإشعاعي، يتلاشى تأثير السحب الهيدروديناميكي بسرعة كبيرة عندما يتحرك القمر الصناعي إلى منطقة المجال القوي جداً من الثقب الأسود الهائل (أي، p5M)، مما يسمح باستخدام نماذج Kerr النقية للجزء الأخير من الاقتراب. على الرغم من أنه تم الحصول على نتائجنا لفئة معينة من الأقراص، فإننا نجادل بأنها ستكون صحيحة نوعياً أيضاً للتوزيعات الأكثر شمولية للعزم الزاوي المحدد.