Consequences of gravitational radiation recoil
合并中的双黑洞由于引力波的各向异性发射而经历一次脉冲反冲。我们讨论的反冲伴随着大规模黑洞合并的动力学后果。反冲速度足以将大多数合并的黑洞从矮星系和球状星团中喷射出来，这可以解释这些系统中明显缺乏大质量黑洞的原因。从巨大的椭圆星系中喷射出来是很罕见的，但是合并的黑洞会从中心移位，并在半质量穿越时间的时间尺度上回落。黑洞的位移将能量传递给原子核中的恒星，并可以将陡峭的密度尖端转化为核心。辐射反冲使那些从恒星质量前体的分级合并中生长出超大质量黑洞的模型受到质疑。
2004-04-09 astro-ph gr-qc
Gravitational recoil from spinning binary black hole mergers
双黑洞的螺旋和合并将可能涉及质量不等和任意自旋的黑洞。这些双星发出的引力辐射将携带角动量和线动量。发射出的线动量的净通量意味着由合并产生的黑洞将经历反冲或反冲。以往的研究主要集中在不等质量非自旋双星的反冲速度。我们提出的结果，从模拟的质量相等，但旋转的黑洞二进制文件，并显示如何在这些情况下也可以获得一个显着的引力反冲。我们考虑的情况下，黑洞的大小相反的自旋$a$对准/反对对准的轨道角动量，与$a$的无量纲自旋参数的个别孔。对于所考虑的初始设置，我们发现反冲速度为$V = 475 \KMS a$。超大质量黑洞合并产生的这种量级的反冲可能导致碰撞产生的最后一个黑洞从矮星系的核心喷出。
2007-02-02 astro-ph gr-qc
Further insight into gravitational recoil
我们测试的准确性，我们最近提出的经验公式来模拟反冲速度赋予合并剩余的旋转，不等质量的黑洞双星。我们研究了三个家庭的黑洞二元配置，所有的质量比q=3/8（最大化不等质量的贡献踢）和自旋对齐（或计数器对齐）与轨道角动量，两个自旋配置选择，以尽量减少自旋诱导的切向和径向加速度的轨迹分别，和第三个家庭的轨迹显着改变自旋轨道耦合。我们发现前两个家庭的测量和预测的反冲速度之间的良好协议，第三个合理的协议。我们还重新审视了我们原来的通用二元配置，导致发现了极大的自旋驱动的反冲速度，并启发了我们的经验公式，并找到合理的预测和测量的反冲速度之间的协议。
2008-03-13 astro-ph gr-qc
Unequal Mass Binary Black Hole Plunges and Gravitational Recoil
本文给出了不等质量双黑洞从最内层稳定圆轨道（质量比q = M_1/M_2 = {1，0.85，0.78，0.55，0.32}或等价地，具有约化质量参数$η=M_1M_2/(M_1+M_2)^2 = {0.25, 0.248, 0.246, 0.229, 0.183}$）内的近距离分离中坠落的完全非线性模拟结果.对于每种情况，初始的双轨道参数是从库克-鲍姆加特等质量ISCO配置中选择的。我们示出了占主导地位的l= 2，3模式的波形，并计算辐射的能量和角动量的估计。对于考虑的近距离分离的俯冲，我们测量了25-82 km/s范围内的重力辐射反冲的反冲速度。由于初始分离很近，我们的反冲速度估计值应理解为下限。所考虑的封闭构型也可能包含影响反冲速度的显著偏心。
2007-06-21 astro-ph gr-qc
Gravitational Recoil of Inspiralling Black-Hole Binaries to Second Post-Newtonian Order
引力辐射导致的线动量损失以及由此引起的黑洞双星系统的引力反冲可能在早期星系中大质量黑洞的生长中起重要作用。本文计算了非自旋黑洞双星在后牛顿第二阶（2 PN）的引力反冲，首次得到了由波尾引起的1.5PN修正项和下一个2 PN项.我们发现，由二进制所经历的净反冲的最大值，由于inspiral阶段的最内稳定圆轨道（ISCO）的顺序为22公里/秒。然后，我们估计的反冲速度积累的暴跌期间从ISCO到地平线的整合动量通量使用的2 PN公式沿暴跌测地线的史瓦西度规。我们发现，暴跌的贡献占主导地位的inspiral。对于质量比m_2/m_1=1/8，我们估计总反冲速度（由于绝热和倾伏阶段）为100 +/- 20 km/s。对于0.38的比率，反冲是最大的，我们估计它是250 +/- 50 km/s。在小质量比的极限下，我们估计V/c约为0.043（1 +/- 20%）（m_2/m_1）^2。我们的估计与Favata等人（2004）的估计一致，但范围要窄得多。
2005-08-25 astro-ph gr-qc
Gravitational Recoil during Binary Black Hole Coalescence using the Effective One Body Approach
使用有效的一个机构的方法，包括非微扰的阻尼和保守的部分紧凑的二进制动力学的估计，我们计算的反冲在后期的inspiral和随后的暴跌的非自旋黑洞可比的质量在准圆轨道上移动。此外，使用的处方，顺利连接的暴跌阶段的扰动单黑洞，我们得到的总反冲与二进制黑洞合并的估计。我们表明，决定终端反冲的大小的关键物理特征是合并前发出的线性动量通量的“爆发”的存在。当使用最自然的线性动量通量在暴跌期间的表达式，连同泰勒扩展的$(v/c)^4$校正因子，我们发现，终端反冲的最大值是$\sim 74$ km/s和发生的质量比$m_2/m_1 \simeq 0.38$。然而，我们评论的事实是，上述“最佳估计”受到很大的不确定性，因为线性动量通量的关键峰值的位置和幅度发生在暴跌期间的一个时刻，其中大多数简化的分析假设的基础上有效的一个机构的方法不再合理。改变估计线性动量通量的分析方法，我们发现最大反冲的范围在49和172公里/秒之间。（节录）
2006-05-18 astro-ph gr-qc
Gravitational-wave memory revisited: memory from the merger and recoil of binary black holes
引力波记忆是指在理想的（自由下落的）引力波干涉仪中，被测质量的永久位移。鼓舞人心的二进制产生了一种特别有趣的记忆形式-Christodoulou记忆。虽然它起源于2.5后牛顿阶的非线性相互作用，但Christodoulou记忆影响主导（牛顿）阶的引力波振幅。以前的计算计算了这种非振荡振幅校正在螺旋阶段的二元合并。使用“有效的一体化”的描述校准与数值相对论模拟的结果，在螺旋，合并，和振铃阶段，以及内存的最终饱和值，计算的内存的演变。使用这个模型的内存，其检测的前景进行了检查，特别是超大质量黑洞二元聚并，LISA将检测到高信噪比。由于引力辐射的各向异性发射，合并的双黑洞也会经历质心反冲。这些反冲能以“线性”记忆和准简正模频率的多普勒频移的形式出现在引力波信号中。本文还讨论了观测这些效应的前景。
2009-02-21 astro-ph gr-qc
Anatomy of the binary black hole recoil: A multipolar analysis
我们提出了一个多极分析的引力反冲计算在最近的数值模拟的二进制黑洞（BH）合并，为不相等的质量和非零，非旋进自旋。我们表明，多极矩，并包括l=4是足够的，以准确地再现最终的反冲速度（在~2%），只有少数占主导地位的模式显着的贡献（在~5%）。我们描述了如何相对振幅，更重要的是，相对相位，这几种模式控制的方式，反冲建立在整个螺旋，合并，和振铃阶段。我们还发现，数值结果可以重现的“有效牛顿”的多极矩公式，通过取代牛顿公式中的径向分离的有效半径计算的数值数据。除了合并，数值结果再现的三个克尔准正常模式（QNM）的叠加。通过用克尔BH的基本QNM表示多极矩得到的解析公式能够解释每个模拟的“反踢”的发生和数量。最后，我们应用多极分析，以帮助解释显着的差异，平面和非平面踢等质量旋转黑洞的振幅。
2007-12-20 astro-ph gr-qc
Gravitational radiation with kinetic recoil
本文通过耦合引力子的Unruh-DeWitt探测器研究双星引力辐射，在能隙中引入动能项描述反冲，发现反冲导致引力波频率分裂，并讨论了反冲速度与力的影响。
2023-03-17 gr-qc hep-ph hep-th
Total recoil: the maximum kick from nonspinning black-hole binary inspiral
当不等质量的黑洞合并时，最后的黑洞会受到一个"反冲“，这是由于合并过程中发射的引力辐射中线性动量的不对称损失。这种反冲的强度具有重要的天体物理学后果。最近在数值相对论的突破，使我们能够进行最大的参数研究，迄今为止进行的数值模拟的二元黑洞的inspirals。我们研究了非自旋的黑洞双星，它们的质量比从$q=M_1/M_2=1$到$q =0.25$（$η= q/(1 + q)^2$从0.25到0.16）。我们精确地计算出反冲的速度在6%以内，黑洞的最终自旋在2%以内。对于$η= 0.195 \pm 0.005$，实现了$175.2\pm11$ km s $^{-1}$的最大反冲。
2007-03-08 astro-ph gr-qc
Gravitational Recoil from Binary Black Hole Mergers: the Close-Limit Approximation
双黑洞系统的合并是目前和未来探测器将研究的引力波的主要来源之一。除了这些波携带的能量和角动量外，对于不等质量的双星，还有一个线动量的净通量，这意味着最终产生的黑洞在相反方向上的反冲速度。我们提出了一个计算的反冲速度的基础上的封闭极限近似方案，它给出了优异的结果相比，完整的数值相对论计算的黑洞的正面碰撞和掠碰撞。当对称质量比eta = M_1 M_2/（M_1+M_2）^2 ~ 0.19，初始适当分离为4 M时，我们得到了最大反冲速度~ 64 km/s，其中M是系统的总ADM质量。该分离是期望闭合极限近似提供准确结果的最大值。如果我们用PN计算来补充这个估计，直到最里面的稳定圆轨道，我们得到反冲速度的下限，最大值约为84 km/s。这是一个下限，因为它忽略了最初的合并阶段。然而，我们可以通过使用PN方法或闭限近似来获得粗略的估计。由于这两种方法都被称为高估的辐射量，我们以这种方式获得的反冲的上限与最大值在220-265公里/秒的范围内。我们还提供了非线性拟合这些估计的上限和下限。这些估计受到与诸如初始数据的选择和扰动理论中的较高影响等问题有关的不确定性的影响。尽管如此，我们的估计是一致的文献中以前的结果，并建议一个较窄的范围内可能的反冲速度。
2007-03-19 astro-ph gr-qc
Modeling Gravitational Recoil Using Numerical Relativity
我们回顾了合并黑洞双星的引力反冲建模的发展，并介绍了一套新的20模拟测试我们以前提出的经验公式反冲。选择的配置，以代表具有不等质量和旋进自旋的一般双星。这些模拟的结果表明，反冲公式是准确的，在几公里/秒内，在类似的质量比制度的面外反冲。
2010-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Recoil velocities from equal-mass binary black-hole mergers: a systematic investigation of spin-orbit aligned configurations
自旋与轨道角动量一致的二元黑洞系统特别令人感兴趣，因为研究表明这种配置在自然界中是优选的。如果两个天体的自旋不同，那么在最后的俯冲过程中，引力辐射可能会有一个突出的光束，导致最终合并的黑洞的反冲。我们对一系列等质量的黑洞的反冲速度进行了精确而系统的研究，这些黑洞的自旋与轨道角动量一致，并且它们的自旋范围从a = +0.584到-0.584。以这种方式，我们扩展和完善以前的研究结果，并达到一致的最大反冲448 +- 5公里/秒的反对齐模型，以及作为自旋比的函数的反冲速度的唯象表达式。这种关系突出了一个非线性的行为，而不是预测的PN估计，并可以很容易地在天体物理学研究的大质量星系中的双黑洞的演变。我们分析的一个重要结果是识别波形中的不同阶段，包括由于初始数据中缺乏初始线性动量而导致的瞬态。此外，我们能够确定一对条款，这是主要负责的踢，表明一个准确的计算可以得到从模式高达l=3。最后，我们提供了准确的辐射能量和角动量的措施，发现这些线性增加的自旋比，并推导出简单的表达式，最终的自旋和辐射角动量，可以很容易地实现在N体模拟紧凑的恒星系统。我们的代码经过严格的收敛测试校准，我们尽可能使用多个独立的方法来验证我们测量的正确性。
2007-07-17 astro-ph gr-qc
Binary systems of recoiling extreme Kerr black holes
本文在Kinnersley-Chitre解的特殊子族的框架下，分析了两个极端Kerr黑洞由于自旋-自旋相互作用而产生的排斥.考虑了等极排斥和不等极排斥黑洞的二元组态。
2019-05-24 gr-qc hep-th
Recoil Velocities from Equal-Mass Binary-Black-Hole Mergers
如果不对称性存在于引力辐射中，则双黑洞系统的最终演化会产生反冲速度。对质量不等的非自旋双星的这种效应的测量指出，对于质量比为$\simeq 0.36$的双星，可以达到反冲速度$\sim~175$ km/s。然而，一个更大的反冲可以获得等质量的双星，如果不对称性提供的自旋。使用两种独立的方法，我们表明，合并这样的二进制产生的速度高达$\sim 440$公里/秒的黑洞具有不等的自旋是反对齐和平行的轨道角动量。
2007-08-08 gr-qc
Gravitational-Recoil Effects on Fermion Propagation in Space-Time Foam
由于可能的实验机会来测试量子引力通过其对高能中微子传播通过时空泡沫的影响，我们讨论如何将自旋结构在我们的D膜描述的引力反冲效应在真空中。我们还指出了一个有趣的类似凝聚态系统。我们对玻恩-因费尔德作用量在激发D膜引力背景下的超对称化进行了适当的处理，以证明高能费米子的运动速度可能比低能光速慢：δc / c \sim -E/M。有人提出，伽玛射线暴可能会发射能量接近10^{19} eV的中微子脉冲：只有当M \gsim 10^{27} GeV时，才能观测到这些中微子脉冲。
1999-11-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Magnetic recoil interferometer in a uniform gravitational field. Comment on Observation of the quantum equivalence principle for matter-waves
本文评论指出，物质波干涉仪的可观测相移不依赖坐标或均匀引力场，所观测相移实为磁反冲相移，其与惯性质量成反比，与引力质量无关，凸显磁与引力加速度的差异。
2025-04-21 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Prompt Shocks in the Gas Disk Around a Recoiling Supermassive Black Hole Binary
星系合并产生的超大质量黑洞双星在合并过程中由于发射引力波而发生反冲。我们模拟了一个薄的，2D磁盘的无碰撞粒子，最初在圆形轨道上围绕10^6 M_太阳BHB，踢是平行或垂直于初始轨道平面的响应。在环双星气盘中，典型的反冲速度（v_k）可以超过声速。当内盘与反冲双星强结合时，外盘只是弱结合或未结合。这导致扰动盘中的微分运动随半径增加，当v_k ~500 km/s时，在~700 Schwarzschild半径处可以变为超音速，这意味着激波在此半径之外形成。我们确实发现，在盘平面上的反冲导致在一个紧密缠绕的螺旋焦散中立即强烈的密度增强（在几周内），以速度v_k向外传播。在垂直于盘的反冲中也观察到同心密度增强，但较弱，只有在长时间延迟（>1年）后才发展成焦散。除非两个黑洞的自旋都很低或与轨道角动量精确对准，否则很大一部分（>百分之几）的反冲足够大，并与轨道平面对准，以产生强烈的冲击。在合并后的一个月到一年之间，这些冲击可能会导致余辉，其特征光子能量随着时间的推移而增加，从紫外线（~ 10 eV）到软X射线（~ 100 eV）范围。这可能有助于确定LISA发现的GW来源的EM对应方。
2008-01-07 astro-ph gr-qc
Gravitational wave recoil in Robinson-Trautman spacetimes
在轴对称Robinson-Trautman时空中考虑了非反射对称引力波辐射引起的引力反冲。我们表明，经常性的初始数据一般演变成一个最终的配置相应的史瓦西黑洞以恒定的速度移动。对于（反射）对称初始配置的情况下，剩余黑洞的质量和辐射出去的总能量完全由初始数据确定，使我们能够获得一些最近的数值结果，已经出现在文献中的解析表达式。此外，通过使用Galerkin谱方法来分析Robinson-Trautman方程的非线性区域，我们表明，反冲速度可以很好的精度估计从一些不对称措施（即第一奇矩）的初始数据。本文还讨论了非轴对称情形的推广以及我们的结果对两个黑洞迎头碰撞的实际情况的影响。
2008-11-05 gr-qc
Gravitational recoil in nonspinning black hole binaries: the span of test-mass results
我们考虑合并，非自旋，质量为$m_{1}$和$m_{2}$的黑洞的二元系统，并表明，任何质量比的引力反冲速度可以通过外推的测试质量极限情况下的波形准确地获得。通过微扰方法在极限$m_1/m_2\ll 1$中获得的波形在$ν= m_{1} m_{2}/(m_{1}+m_{2})^{2} $多极中使用相应的分析已知的引入$ν$行为进行外推。由这个$ν$弯曲波形计算的最终井涌速度被写为$v(ν)/c = 0.04457 ν^2\sqrt{1-4ν}\,(1-2.07106ν+ 3.93472ν^2 -4.78404ν^3+2.52040ν^{4})$，并且与数值相对论模拟的结果兼容
2013-12-16 gr-qc
Resonant recoil in extreme mass ratio binary black hole mergers
双黑洞系统的涡卷和合并通常会导致辐射的不对称分布，从而导致残余黑洞的反冲方向与辐射的净线动量相反。反冲速度通常是最大的可比质量的黑洞和特定的自旋配置，并在极端的质量比极限接近零。一般认为，对于极端的质量比eta<<1，反冲速度的标度为V { \propto } eta ^2，其中比例系数取决于较大黑洞的自旋和系统的几何形状（例如轨道倾角）。在这里，我们表明，对于低但非零倾角的椭圆轨道和非常快速旋转的大孔（自旋参数a*>0.9678）的螺旋二进制可以通过共振的轨道平均辐射反作用力是非零的。这些共振交叉导致对反冲的新贡献V { \propto } eta^{3/2}。对于这些配置和足够极端的质量比，这种共振反冲占主导地位。虽然共振反冲在天体物理学上的重要性似乎值得怀疑，但它的存在表明，在将数值反冲结果外推到极端质量比和接近最大自旋时要谨慎。
2011-06-08 astro-ph.HE gr-qc
A Microscopic Recoil Model for Light-Cone Fluctuations in Quantum Gravity
我们提出了一个微观模型的光锥波动“在真空中”，其中包括治疗的高能粒子引起的量子引力反冲效应。在弦论中，我们将时空中的缺陷视为孤子，导出了与能量相关的折射率和由于量子扩散通过时空泡沫而导致的单能光子到达时间的随机扩展，正如以前使用有效的Born-Infeld作用所发现的那样。遥远的天体物理学来源为这些可能的量子引力现象提供了灵敏的测试。
1999-06-07 astro-ph gr-qc hep-th
Numerical Relativity Estimates of the Remnant Recoil Velocity in Binary Neutron Star Mergers
本文首次基于数值相对论模拟估计双中子星并合遗迹的反冲速度，发现其可达数十至150 km/s，并给出反冲速度与抛射物质关系的拟合公式，同时估计了遗迹质量与自旋范围。
2023-10-18 astro-ph.HE gr-qc
Supermassive recoil velocities for binary black-hole mergers with antialigned spins
最近计算的反冲速度在双黑洞合并发现反冲速度的数量级为几百公里/秒的情况下，非旋转的双星和约$500 $公里/秒的情况下，旋转配置，并导致预测的最大反冲高达$1300 $公里/秒。我们测试这些预测，并表明，踢速度至少$2500 $公里/秒是可能的等质量的二进制与反对齐的自旋在轨道平面。如此大的反冲可能会对黑洞的形成模型、星系间黑洞的数量和宿主星系的结构产生重大影响。
2007-06-08 gr-qc
Large Merger Recoils and Spin Flips From Generic Black-Hole Binaries
我们报告的第一个结果，从一个通用的黑洞二进制，即二进制包含不等质量的黑洞与错位自旋的演变。我们的配置，其质量比为2：1，由一个最初不旋转的孔轨道一个更大的，快速旋转的孔（比自旋a/m = 0.885），与自旋方向定向相对于轨道平面-45度。我们跟踪的inspiral和合并的~2轨道，并发现残余收到一个实质性的踢454公里/秒，两倍以上的最大踢从非自旋双星。剩余的自旋方向相对于较大空穴的初始自旋方向翻转103度。我们进行了第二次运行与反对齐的自旋，a/m =+-0.5躺在轨道平面，产生一个踢1830公里/秒的轨道平面。对于最大旋转的黑洞，该值可缩放至近4000 km/s。如此大的反冲速度开启了一种可能性，即合并的双星甚至可以从大质量宿主星系的核中喷出。
2007-03-02 astro-ph gr-qc
Neutrino Oscillations Induced by Gravitational Recoil Effects
由虚D膜描述的时空背景的量子引力涨落，如果对洛伦兹不变性（或等效原理）施加微小的破坏，就可能诱发中微子振荡。在这个框架中，无质量中微子的振荡长度与M/E^2成正比，其中E是中微子能量，M是表征真空中拓扑涨落的质量标度。这种对能量的函数依赖性与在圈量子引力的框架中得到的是相同的。
2001-07-18 gr-qc hep-ph
The 2.5PN linear momentum flux and associated recoil from inspiralling compact binaries in quasi-circular orbits: Nonspinning case
螺旋压缩双星的各向异性引力波（GW）发射导致线性动量的损失，从而导致系统的引力反冲。本文在2.5后牛顿（PN）阶下研究了源（准圆轨道上的非自旋黑洞双星系统）远区的线动量损失率，并给出了该双星系统在螺旋相中积累的2.5PN精确反冲速度的调和坐标解析表达式。我们发现，对于对称质量比为ν~0.2的双星，反冲速度在螺旋相结束时（即最内层稳定圆轨道（ISCO））最大，约为~4.58 km/s。超越inspiral，我们还提供了一个更重要的贡献，从暴跌阶段的反冲速度的估计。同样，在坍缩结束时的反冲速度，包括螺旋和坍缩阶段的贡献，对于ν~0.2的双星是最大的，大约为~180 km/s。
2013-04-16 gr-qc
Nonlinear Gravitational Recoil from the Mergers of Precessing Black-Hole Binaries
我们目前的结果从88进动，等质量的大自旋黑洞双星（83与内禀自旋0.8和5与内禀自旋0.9）的广泛研究，并使用这些数据来模拟新的非线性贡献的引力反冲赋予合并的黑洞。我们发现了一个新的效果，交叉踢，提高了反冲部分对齐的二进制超出hangup踢效果。这导致反冲大于2000 km/s的概率增加了近两倍，因此，黑洞从星系中被弹射出来的概率也增加了，在最近合并的星系核心中观察到大的微分红移/蓝移。
2014-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling maximum astrophysical gravitational recoil velocities
我们测量的反冲速度作为自旋的函数的等质量，高自旋的黑洞双星，自旋在轨道平面，大小相等，方向相反。我们证实了首阶效应在自旋和自旋方向与入轨方向夹角的余弦上是线性的。我们发现高阶修正与这个角度的自旋和余弦的奇次方成正比。考虑到这些修正，我们预测最大后坐力为3680 ± 130 km/s。
2010-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Extracting the Gravitational Recoil from Black Hole Merger Signals
引力波携带能量、角动量和线动量。在一般的双黑洞合并中，线性动量的损失会给残余的黑洞带来反冲速度，或“反冲”。我们利用引力波形和残余黑洞建模的最新进展，从引力波信号中提取有关反冲的信息。像这样的反冲测量在天体物理学上是有价值的，可以对第二代合并的速度进行独立的限制。此外，我们表明，踢必须考虑到未来的振铃测试的广义相对论与第三代引力波探测器，以避免系统的偏见。我们发现，尽管我们几乎无法获得关于现有引力波事件的信息，但随着探测器的改进，有趣的测量很快就会成为可能。我们表明，一旦LIGO和Virgo达到其设计灵敏度，我们将可靠地提取一般进动二进制的反冲速度-包括所谓的超级反冲，达到5000 km/s。
2020-03-09 astro-ph.HE gr-qc
Observable Signatures of a Black Hole Ejected by Gravitational Radiation Recoil in a Galaxy Merger
根据最近的广义相对论模拟，两个旋转的黑洞（BH）的合并可能会导致BH残余物的反冲速度高达数千公里/秒，这是引力辐射的结果。这样的速度将使合并后的产物能够逃离其宿主星系。在这里，我们研究的情况下，从一个富含气体的星系合并下，弹出的BH将携带一个吸积盘与它和可观察的。当最初的BH双星发出引力辐射，其轨道收紧时，在其周围的圆盘中打开了一个洞，这延迟了最终BH喷射之前的气体消耗。在气体轨道速度大于喷射速度的区域内，被刺穿的盘保持与喷射的BH结合。对于一个~10^7太阳质量的BH，抛出的盘具有数万个史瓦西半径的特征尺寸和~10^7年的吸积寿命。在这段时间里，被抛出的BH可以穿越相当长的距离，并表现为一个偏离中心的类星体，沿着它留下的路径有一个反馈轨迹。所有类星体中的一小部分可能与逃逸的BH有关。
2007-05-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational recoil from binary black hole mergers in scalar field clouds
在真空中，两个黑洞合并后的最后一个黑洞的引力反冲完全取决于合并中的黑洞的质量比和自旋，以及双星的偏心率。如果存在物质，合并黑洞的吸积可能会显著改变它们的质量和自旋，改变双星的动力学和残余黑洞的引力反冲。本文考虑这种情况。我们研究了将双星浸没在标量场云中对最终黑洞反冲的影响。我们考虑两种类型的配置：一个与非旋转和不等质量的黑洞，第二个与相同的质量和旋转的孔。对于这两种类型，我们调查如何的引力反冲的最终黑洞的变化，因为我们改变的标量场的能量密度。我们发现，合并黑洞对标量场的吸积可能产生深远的影响。对于非旋转的不等质量双星黑洞，反冲一般比真空中的大，质量比为2：1的双星的速度约为1，200 km/s，比真空中的大一个数量级。对于等质量的双星系统，当黑洞自旋与轨道角动量一致时，反冲比真空中的大，对于自旋处于超反冲结构的系统，标量场触发了与真空情况下类似的反冲与入射角的依赖关系，但这种情况下取决于标量场的强度.
2022-09-23 gr-qc
Radiation recoil from highly distorted black holes
我们提出的结果从数值演化的单个黑洞扭曲的轴对称，但赤道不对称，引力波（布里尔）。净辐射能量，视视界嵌入，反冲速度示出了一系列的布里尔波参数，包括偶数和奇数奇偶扭曲的史瓦西黑洞。我们发现，一个波包最初集中在黑洞的喉咙，一个可能的模型也高度不对称的恒星崩溃和后期的二进制合并，可以产生一个最大的反冲速度约为150（23）公里/秒的偶（奇）宇称扰动，显着低于所需的从星系核心喷出黑洞。
1999-07-06 astro-ph gr-qc
Kicking gravitational wave detectors with recoiling black holes
二元黑洞发射出具有净线性动量的引力辐射，导致最后的残余黑洞后退，其速度可达$\sim5,000$ km/s。完整的数值相对论模拟是精确计算这些反冲的唯一工具，因为它们主要是在黑洞视界即将合并时产生的，并且它们强烈依赖于当时的自旋方向。我们提出了八个新的数值模拟的BBH在挂踢配置家庭，导致最大的反冲。黑洞的质量相等，并且接近最大自旋（$|\vec{S}_{1,2}|/m_{1,2}^2=0.97$）。根据它们在合并时的相位，这个家族导致$\sim\pm4,700$ km/s和所有中间值的反冲沿轨道角动量的二元系统。我们引入了一个新的不变的方法来评估反冲的合并阶段通过波形峰值幅度作为参考相位角的依赖性，并将其与以前的定义进行比较。我们还计算这些hangup-kick波形之间的不匹配，以推断其可观察到的可微性的引力波探测器，如先进的LIGO，找到目前可达到的信噪比，从而允许识别高度反冲黑洞，否则基本上是相同的二元参数。
2019-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Binary black hole merger gravitational waves and recoil in the large mass ratio limit
数值相对论的重大突破使我们几乎可以完全概括地计算时空动力学，使我们能够在基本上没有近似的情况下模拟二元黑洞的合并和合并。这些计算的主要限制现在是计算性的。特别是，它是很难建模系统与大质量比和大自旋，因为必须准确地解决多个长度尺度发挥作用，在这样的系统。微扰理论在扩展二元体系的计算建模范围方面可以发挥重要作用。在本文中，我们提出的第一个结果的代码，使我们能够模拟的引力波所产生的螺旋，合并，并ringdown的一个二元系统中，一个成员的二是更大的质量比其他。这使我们能够准确地校准大质量比制度的二元动力学。我们集中在这个分析上的反冲赋予合并后的残留物，这些波。我们仔细研究的“反踢”，反相抵消的反冲所产生的暴跌和振铃波，详细描述了Schnittman等人。我们发现，与黑洞自旋对齐的轨道，反踢增长作为自旋的函数。在反引力聚并成快速旋转的黑洞时，总反冲力最小，而在反引力聚并时，总反冲力最大。有趣的是，这完全逆转了只包括螺旋信息的分析所预测的踢与旋转的趋势。
2010-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Radial infall of two compact objects: 2.5PN linear momentum flux and associated recoil
利用多极后闵可夫斯基方法研究了由致密天体组成的双星系统（在相互引力影响下径向相向下落）的线动量损失率。在调和坐标系中，根据两个物体的分离情况，给出了有限初始分离和无限初始分离情况下的线动量通量的2.5PN精确解析公式。线性动量通量的2.5PN公式最后被用来估计反冲速度积累在一个premerge阶段的二进制的演变。
2012-02-28 gr-qc
Anomalies in the gravitational recoil of eccentric black-hole mergers with unequal mass ratios
线性动量的辐射对合并中的黑洞双星系统的质心产生反冲（或“反冲”）。最近的数值相对论计算表明，对于自旋位于轨道平面内的等质量自旋双星（“超级反冲”配置），偏心率可导致反冲速度增加约25%[U Sperhake et al. Phys. Rev. D 101（2020）024044（arXiv：1910.01598）]。在这里，我们调查的非零偏心的非自旋，不等质量的黑洞双星的反冲幅度和引力波发射的影响。我们证实，非零的偏心率在合并可能会导致更大的踢高达25%的准圆形的情况下。我们还发现，反冲速度$v$有一个振荡的偏心率的依赖关系，我们解释为合并时的落入方向和远心点（或近心点）方向之间的角度变化的结果。
2021-05-11 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Suppression of Black Hole Recoils
数值相对论模拟表明，在双星合并中产生的黑洞相对于初始双星的质心的反冲速度可达v_max ~ 4，000 km/s。这挑战了大多数星系通过等级合并形成的范式，尽管逃逸速度远小于v_max，但在它们的中心仍然保留着超大质量黑洞。与环双星盘的相互作用可以使双星黑洞的自旋与它们的轨道角动量对齐，从而降低在随后的合并中产生的最终黑洞的反冲速度。然而，这种对齐的有效性取决于高度不确定的吸积流附近的双黑洞。在这封信中，我们表明，如果更大质量的二元黑洞的自旋S_1甚至部分与轨道角动量L对齐，亚秒差距尺度上的相对论自旋进动可以使二元黑洞的自旋彼此对齐。即使在没有气体的情况下，这种对准也显著降低了反冲速度。例如，当第二自旋S_2各向同性分布时，在大间距处S_1与L的夹角为10 °时，对于质量比为9/11的最大自旋黑洞，本文所讨论的自旋排列使中位反冲从864 km/s降到273 km/s。这种减少将大大增加保留其超大质量黑洞的星系的比例。
2010-03-25 astro-ph.CO gr-qc
Recoil geometry determines electromagnetic counterparts from supermassive black hole merger remnants
Princeton University（普林斯顿大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
研究探讨反冲几何对超大质量黑洞合并后电磁信号的影响，通过相对论磁流体力学模拟揭示不同反冲方向下的喷流和盘行为差异，为多信使观测提供理论支持。
2026-03-27 astro-ph.HE gr-qc
Recoil and Ring--Down Effects in Gravitation
我们构建了一个模型的相对论性火球或光-类壳的物质考虑球对称运动的引力质量经历一个脉冲减速休息。我们认为，在这一事件之后，质量发生变形，导致引力辐射的发射，同时又回到球对称状态。我们发现火球伴随着一个脉冲引力波。
2002-05-28 gr-qc
Recoil Velocity of Binary Neutron Star Merger Remnants
本文结合数值相对论模拟的引力辐射与动力学抛射物分布，准确估计双中子星并合遗迹的反冲速度，发现物质抛射引起的反冲占主导，并指出该速度对判断遗迹能否保留以参与层级并合及形成低质量间隙黑洞双星具有重要意义。
2023-08-09 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-Wave Recoil from the Ringdown Phase of Coalescing Black Hole Binaries
由两个轨道黑洞并合而成的黑洞的引力反冲或“反冲”是一种重要的天体物理现象。我们结合（i）早期的计算，使用后牛顿理论，累积到合并的两个非旋转的黑洞的反冲速度，（ii）的“封闭极限近似”计算的辐射在衰荡阶段，并根据解决方案的Regge-Wheeler和Zerilli方程使用初始数据精确到第二后牛顿秩序。我们证明，振铃辐射产生了显着的“反踢”。加上由于螺旋，合并和衰荡阶段的贡献，我们的结果的净反冲速度同意从数值相对论的10- 15%，在很宽的质量比范围内，与最大速度为180公里/秒的质量比为0.38。
2009-12-18 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational wave recoils in non-axisymmetric Robinson-Trautman spacetimes
本文研究了非轴对称Robinson-Trautman时空中的引力波反冲波和相应的净反冲速度。我们使用特征初始数据的动态对应于非头对碰撞的黑洞。我们做了一个参数研究的反冲分布，对应于一个扩展的范围内的入射角$ρ_0$在初始数据。对于检查的$ρ_0$范围（$3^{\circ} \leq ρ_0 \leq 110^{\circ}$），作为对称质量参数$η$的函数的反冲分布满足从Fitchett定律的经验修正获得的定律，其中参数$C$说明了等质量情况下的非零净引力动量波通量。该定律精确地拟合了所研究的$ρ_0$范围内的反冲分布，均方根归一化误差为$5 \%$。对于质量相等的情况，非零净引力波动量通量随着$ρ_0$的增加而增加，直到$ρ_0 \simeq 55^{\circ}$，超过该值，净引力波动量通量减小。对于所考虑的助推参数，最大净反冲速度约为$190 {\rm km/s}$。对于$ρ_0 \geq 50^{\circ}$，分布是$η$的单调函数。研究了发射的引力波的角模式。我们的分析包括两个偏振模式存在于波带曲率。
2014-07-16 gr-qc
Tidal Disruption Flares from Recoiling Supermassive Black Holes
即使没有吸积盘，引力波反冲从星系核中喷射出来的超大质量黑洞也会携带一队束缚恒星。我们讨论了可观察到的签名与这些恒星，强调电磁耀斑从恒星的潮汐扰乱的黑洞。我们计算了束缚和非束缚恒星的分裂率。这个速率比不反冲的黑洞的速率小，但却相当。一个关键的观测结果是存在强大的核外和星系间X射线耀斑。我们还讨论了其他可观察到的签名与绑定的恒星，包括情节X射线发射吸积由于恒星质量损失，星系间超新星和反馈轨迹。
2008-07-01 astro-ph gr-qc
Superkicks in Hyperbolic Encounters of Binary Black Holes
双黑洞的一般性螺旋和合并产生了引力辐射的光束发射，这可能导致最后一个黑洞的引力反冲或反冲。反冲速度取决于双星的质量比和自旋以及双星构型的动力学。迄今为止，研究主要集中在与天体物理学最相关的准圆形inspirals结构上，已经发现了高达3，300 km/s的反冲。相反，准圆形的配置，其中波束辐射往往平均在inspiral，辐射双曲线遇到暴跌为主，导致在增强的优惠波束。因此，可以实现高达10，000 km/s的反冲速度。
2008-07-21 astro-ph gr-qc
Recoil kicks from binary black hole mergers in GWTC catalogs: implications for retention and hierarchical mergers
University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
利用GWTC目录数据推断双黑洞并合的反冲速度，发现典型保留概率在星团和星系中差异显著，并指出保留不足以决定层级并合效率。
2026-06-23 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Recoil From Accretion-Aligned Black-Hole Binaries
通过研究一组48个等质量自旋黑洞双星的新模拟，我们探索了新发现的“hangup-kick”效应，它极大地放大了部分自旋-轨道-角动量排列的组态的反冲。我们提出了一个现象学模型的反冲，考虑到这种新的效果，然后使用这个模型，结合统计分布的自旋幅度和方向，吸积模拟的基础上，找到观察反冲的概率几千公里/秒。此外，我们提供了所有48种配置的初始参数，偏心率，辐射线动量和角动量，进动率和剩余质量，自旋和反冲。我们的研究结果表明，调查探索特殊的（红移或蓝移）差分视线速度应观察至少一个案件超过2000公里/秒的四千合并星系。一个黑洞残骸受到超过大椭圆星系~2000 km/s逃逸速度的总反冲的可能性要大10倍。对于逃逸速度为1000 km/s的星系，反冲超过逃逸速度的概率迅速上升到5%，而对于逃逸速度为500 km/s的星系，反冲超过逃逸速度的概率接近20%。此外，这些大反冲的方向是强烈的峰值朝向角动量轴，与非常低的概率反冲超过350公里/秒的角度大于45度。相对于轨道角动量轴。
2012-03-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Adapted gauge to a quasilocal measure of the black holes recoil
我们探讨不同的规范选择在移动穿刺制定，以提高线性动量测量的准确性评估的残留黑洞合并产生的二进制的地平线上。特别是，受常数值研究的启发，我们通过可变移位参数$mη(\vec{r}(t))$设计了一个规范，使得它具有较低的渐近（在轨道穿刺）值，而在最终的孔视界的标准值为2。这个选择然后跟随残余的黑洞，因为它的净反冲速度移动。我们发现，这种选择保持了准确性的二进制的演变，一旦渐近值的参数$mη$被选择约或低于1.0，它产生更准确的结果比相应的评价在无穷远的辐射线动量的反冲速度，典型的数值分辨率。我们还发现，选择的$\partial_t$规范（在我们的工作分辨率）是更准确的计算反冲速度比$\partial_0$规范在这方面。详细研究了不等质量的$q=m_1/m_2=1/3$ nonspinning二，然后验证其他质量比$(q=1/2,1/5)$和旋转$(q=1)$二黑洞合并。
2020-06-08 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-wave signatures of mirror (a)symmetry in binary black hole mergers: measurability and correlation to gravitational-wave recoil
本研究探究双黑洞并合中镜像不对称性的引力波表征量斯托克斯赝标量$V_{\ m GW}$，发现其与最终黑洞螺旋度线性相关，且NRSur7dq4模型可在高信噪比下无偏测量该量。
2025-10-30 gr-qc hep-ph
Accretion, Jets, and Recoil in a Merging Supermassive Black Hole Binary: A Prompt Electromagnetic Postmerger Counterpart for LISA
Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）
该研究通过三维广义相对论磁流体模拟，发现并合超大质量双黑洞的反冲遗骸能产生持续数小时的瞬态电磁辐射，为LISA探测提供并合后对应体。
2026-09-10 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
A Tale of Two Black Holes: Multiband Gravitational-Wave Measurement of Recoil Kicks
本文提出利用LISA、现有地基探测器与第三代探测器构成的多频段引力波网络，在GW190521构型下以几十km/s精度测量黑洞反冲踢。
2024-06-17 astro-ph.HE gr-qc
Recoil velocity at 2PN order for spinning black hole binaries
本文计算了自旋双黑洞发射的2PN阶引力波携带的线动量通量。特别是，我们提供了三种新类型的条款，即下一个领导阶自旋轨道项在1.5 PN顺序，自旋轨道尾项在2PN顺序，自旋自旋项在2PN顺序的明确表达。限制自己的准圆轨道，我们积分的线性动量通量随时间的推移，以获得反冲速度作为轨道频率的函数。我们发现，在所谓的superkick配置的高阶自旋校正可以增加反冲速度约3倍的领先阶PN预测。此外，我们提供的表达式适用于一般的轨道，并准确地在2PN阶，所携带的引力波从旋转的二元黑洞发射的能量和角动量。专门针对准圆轨道，我们计算自旋自旋项在2PN阶的轨道频率的演变的表达式，并发现协议与Mikóczi，Vasúth和Geralgio。我们还验证了在极端质量比的极限下，我们的能量和角动量通量的表达式与Tagoshi，Shibata，Tanaka和Sasaki在黑洞微扰理论的背景下得到的结果相匹配.
2009-10-26 astro-ph gr-qc
The antikick strikes back: recoil velocities for nearly-extremal binary black hole mergers in the test-mass limit
一般的双黑洞合并产生的引力波各向异性地带走线性动量，导致质心的引力反冲或“反冲”。对于某些合并配置的反冲速度的大小的时间演变有一个局部最大值，然后突然下降。在有限的黑洞自旋范围内对这种“反反冲”的微扰研究发现，逆轨道的反反冲随着负自旋而减小。我们分析了这个问题，使用最近开发的代码来发展从克尔时空中的一个点粒子的引力扰动驱动的一个有效的一体化辐射反作用力在线性顺序的质量比$ν\ll 1$。将以前的研究扩展到接近极端的负自旋，我们发现，众所周知的反踢的减少被推翻，而不是接近零，反踢再次增加，达到$Δv/(cν^{2})=3.37\times10^{-3}$的无量纲自旋$\hat{a}=-0.9999$。相应的最终井涌速度为$v_{end}/(cν^{2})=0.076$。这一结果是连接到非绝热性质的排放线动量在暴跌。我们解释它的解析通过品质因数的流量，以捕捉定量的反冲速度的主要属性。使用这种通量的品质因数不需要轨道或视界曲率分布，因此在微扰理论和数值相对论中都很有用。
2014-07-18 gr-qc
Gravitational Wave Recoil and Kick Processes in the Merger of Two Colliding Black Holes: The Non Head-on Case
本文在Robinson-Trautman时空范围内，数值研究了两个黑洞在非迎头碰撞条件下并合的引力波反冲过程。构造了系统的特征初始数据，演化过程涵盖了合并后的阶段，直到最终的残余黑洞的配置。由引力波和相关的脉冲进行的净动量通量的评估。我们的分析是基于系统的能量动量的Bondi-Sachs守恒定律。还评估了由总引力波冲量赋予合并系统的净反冲速度$V_{k}$。通常对于非正面碰撞，引力波携带的净动量通量对于质量相等的碰撞黑洞是非零的。分布的$V_{k}$作为对称质量比$η$的函数是很好的拟合由修改Fitchett $η$ -标度律，额外的参数修改的法律是一个措施的非零引力波动量通量的初始质量相等的黑洞。对于碰撞黑洞的初始下落速度$v/c \simeq 0.462$和碰撞入射角$ρ_0=21^{o}$，我们得到了最大值$V_{k} \sim 121 {\rm km/s}$位于$η\simeq 0.226$ .对于初始等质量黑洞（$η=0.25$），我们得到了$V_{k} \sim 107 {\rm km/s}$ .基于集成的Bondi-Sachs动量守恒定律，我们讨论了一个可能的定义的质量中心的速度的二进制合并系统，并表明-在适当的惯性系-它的渐近接近净踢速度，这是在这个惯性系中的剩余黑洞的速度。对于较大的$v/c$值，我们获得了大得多的净井涌速度值，例如，对于$v/c \simeq 0…
2012-02-14 gr-qc
