中文

极端质量比旋进的明亮电磁对应体

高能天体物理现象 2020-01-08 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

极端质量比旋进(EMRI)定义为恒星级致密天体旋进超大质量黑洞(SMBH),被广泛认为是低频引力波(GW)源。EMRI 能提供黑洞质量和自旋的精确测量,是激光干涉空间天线(LISA)的主要兴趣之一。然而通常认为 EMRI 没有电磁(EM)对应体。在此我们展示一种以潮汐瓦解耀发作为 EM 对应体的 EMRI 新形成通道。在此情景中,耀发可由 SMBH 对大质量恒星氦(He)包层的潮汐剥离产生。该大质量恒星留下的致密核将演化为 EMRI。我们发现,在特定初始偏心率和半长轴下,旋进的 GW 频率可在 10 \sim 20 年内进入 LISA 频段,这使得潮汐瓦解耀发成为 EMRI 的 EM 前兆。尽管事件率仅为 2×104 Gpc3yr12\times 10^{-4}~\rm Gpc^{-3}yr^{-1},此种关联不仅能提高 LISA 的定域精度并帮助寻找 EMRI 的宿主星系,还可作为宇宙学的一种新 GW 标准汽笛。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.04117,
  title  = {A bright electromagnetic counterpart to extreme mass ratio inspirals},
  author = {Y. Y. Wang and F. Y. Wang and Y. C. Zou and Z. G. Dai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.04117},
  year   = {2020}
}

备注

7 pages, 3 figures, accepted for publication in ApJL