Optical periodicity QSOs found by transient surveys are suggested to be sub-parsec supermassive binary black holes (BBHs). An intriguing interpretation for the periodicity of some of those QSOs is that the continuum is radiated from the accretion disk associated with the BBH secondary component and modulated by the periodical rotation of the secondary via Doppler-boost effect. Close to edge-on orbital orientation can lead to more significant Doppler-boost effect and thus are preferred for these systems, which is distinct from those normal type-1 QSOs with more or less face-on orientations. Therefore, the profiles of broad lines emitted from these Doppler-modulated systems may be significantly different from other systems that are not Doppler-modulated. We investigate the properties of the broad emission lines of optical-periodicity QSOs, including both a sample of QSOs that can be interpreted by the Doppler-modulated effects and a sample that cannot. We find that there is no obvious difference in the profiles and other properties of various (stacked) broad emission lines of these two samples, though a simple broad line region model would suggest significant differences. Our finding raises a challenge to the Doppler boost hypothesis for some of those BBHs candidates with optical periodicity.
Doppler Boosting of the S-stars in the Galactic Center
银河系中心S星的天体测量和光谱学提供了一种独特的方法来探测中心超大质量黑洞的性质，以及由其引力引起的后牛顿效应，例如引力红移和广义相对论进动。还建议利用S星的光度学研究Sgr A $^*$的气体环境性质。由于S星的速度很高，有时会接近$~0.1c$，它们的光度信号会受到多普勒增强的影响。我们计算了几颗靠近中心黑洞的S星的相对论效应（其中大多数是最近宣布的），并表明其中一些（S62和S4714）由于多普勒增强而导致的光度变化幅度超过了$6\%$ ;对于研究得很好的恒星S2，它大约是$2\%$。多普勒增强的测量可以证实S星的存在，并有助于利用噪声光谱学和天体测量学来精确S星的轨道参数。当用S星的测光来探测Sgr A $^*$周围的介质时，这种效应应该被明确地解释。我们讨论的可观测性的多普勒提升典型的银河系中心的并发症，并得出结论，特别是，纯粹的测光检测高阶相对论修正的多普勒提升信号（由于引力红移和横向多普勒频移，我们也计算）是几乎不可能的S-星。
Line shifts in accretion disks - the case of Fe K$α$
在这里，我们提出了一个简短的概述和主要结果，我们的调查的几种影响，可以诱导移动广泛的Fe K $α$线发射的相对论性吸积盘周围的单一和二元超大质量黑洞。我们采用基于Kerr度规的射线追踪方法，通过数值模拟研究了经典多普勒频移、狭义相对论横向多普勒频移和多普勒波束效应、广义相对论引力红移以及盘发射率的扰动在观测到的Fe K $α$谱线轮廓形成中的作用。此外，我们还研究了超大质量黑洞双星系统动力学引起的多普勒频移是否会对观测到的谱线轮廓产生影响。结果表明，所有这些效应对单黑洞和双超大质量黑洞周围相对论性吸积盘发射的宽Fe K $α$线的观测轮廓都有显著的影响.
Variations of Broad Emission Lines from periodicity QSOs under the interpretation of supermassive binary black holes with misaligned circumbinary broad line regions
具有周期光变曲线的类星体被认为是超大质量双黑洞系统的候选者。进一步确认的一种方法可能是搜索其他特征签名，例如在其宽发射线（BEL）中的那些签名，如果有的话，这需要彻底了解BEL对BBH系统的响应。在Ji et al.（2021）中，我们研究了在相对论多普勒增强（BBH-DB）和内禀变分（BBH-IntDB）主导的连续变分机制下，环双星宽线区（BLR）对中心活动次级黑洞的响应，假设BLR的中间平面与BBH轨道平面对齐。在本文中，我们探讨了如何BEL配置文件变化时，BLR是从BBH轨道平面与不同的偏移角下BBH-DB和BBH-IntDB的情况。给定BBH轨道面倾角一定，在两种情况下产生的边缘光变曲线和相似的连续光变曲线中，偏转角的增加使得环双星BLR的初始张开角由于BBH系统引起的轨道进动而增大，特别是对于内部区域的云，这导致BBH-DB模型的洛伦兹类BEL分布，但在垂直BLR情况下BBH-IntDB模型的高斯类分布。对于BBH-DB场景，轮廓变化的幅度随着偏移角的增加而减小，而对于BBH-IntDB场景，轮廓变化的幅度几乎保持恒定，因为多普勒增强效应是运动方向优选的，但固有变化是各向同性辐射的。如果环双星BLR是由一个共面和一个垂直分量组成的，它们的云的数量遵循BBH的质量比，那么双BLR的功能是更重要的BBH-IntDB模型，需要更大的质量比，以产生类似的连续变化比BBH-DB模型…
The MEGaN project II. Gravitational waves from intermediate mass- and binary black holes around a supermassive black hole
本文研究了大质量星团群沉积在超大质量黑洞附近的中等质量黑洞、恒星黑洞和双星黑洞的演化。恒星黑洞在SMBH周围迅速分离，形成极端质量比的吸气，并以$Γ= 0.02-0.2$ yr $^{-1}$ Gpc $^{-3}$的速率在红移$z=0$处合并。一些围绕SMBH运行的IMBH有利于在哈勃时间内合并的大质量对的形成，这是该通道$Γ=0.03$ yr $^{-1}$ Gpc $^{-3}$的合并率。合并后的反冲可以将残余物从星系中心喷射出去，特别是在矮星系中。我们的研究结果表明，这种机制可以导致高达$10^5$喷射SMBH在1 Gpc。IMBH与同一簇中的几个单一和二元BH共存可以显著影响它们的演化，要么驱动二元破坏，产生中等质量比的吸气（合并率$Γ=9.5$ yr $^{-1}$ Gpc $^{-3}$），要么促进BHB聚结（$Γ=2-8$ yr $^{-1}$ Gpc $^{-3}$）。在一些模拟中，SMBH促进BHB聚结，导致该过程的合并速率为$Γ=1$ yr $^{-1}$ Gpc $^{-3}$。我们注意到，在星系核中经历合并的BHB可能被错误地估计为比实际重的$\sim 30\%$，这是因为SMBH周围的快速运动引起的波频率的多普勒频移。我们所有的模拟都是使用$N$体代码进行的，该代码专门用于处理近距离接触和后牛顿动力学，其中还包括粒子运动方程中的星系场和动力学摩擦。
Chandra X-ray Observations of Quasars with Velocity-Offset Broad Lines: Assessing the Binary Supermassive Black Hole Hypothesis
Binghamton University（宾汉姆顿大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；West Virginia University（西弗吉尼亚大学）；Canadian Institute for Advanced Research（加拿大高级研究院）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）
Supermassive black holes coalescence mediated by massive perturbers: implications for gravitational waves emission and nuclear cluster formation
很大一部分的星系核被认为是超大质量黑洞双星（BHB）的宿主，它们可能是在星系组装和合并的早期阶段形成的。在本文中，我们使用了一个大的国家的最先进的数值模型来调查之间的相互作用的BHB和一个大质量的星团（GC）驱动的银河系中心的动力学摩擦。改变BHB的质量和质量比和GC轨道，我们表明，GC和BHB之间施加的相互反馈形状的整体性能。我们发现，在GC-BHB质量比高于0.1，GC显着影响BHB轨道演化，可能会促进其合并。如果GC在逆行轨道上移动，并且对于不相等质量的BHB，这种效应最大化。我们发现，GC碎片分散在星系核周围，可以导致形成一个核簇，这取决于BHB潮汐场，并从GC中断产生的紧凑的残余物的分布可以携带有关BHB轨道特性的信息。我们发现，红巨星交付的螺旋GC可以被打乱的速度为$\simeq (0.7-7)\times 10^{-7}$年$^{-1}$的BHB质量$\sim 10^7{\rm M}_\odot$，而几十到几百颗恒星可能被观察到的星系晕中的高速恒星，速度高达$\sim 2000$ km s $^{-1}$，这取决于BHB的轨道特性。
Constraining Orbital Eccentricity of a Supermassive Black Hole Binary Candidate PKS 2131-0211
Joint Astronomy Programme, Department of Physics, Indian Institute of Science（印度科学研究所物理系联合天文学项目）；Department of Astronomy and Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院天文与天体物理学系）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；Department of Physical Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（加尔各答印度科学教育研究所物理科学系）
