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潮汐瓦解事件中所观测中微子的协调情景

高能天体物理现象 2021-08-31 v3 高能物理 - 唯象学

摘要

在潮汐瓦解事件中,一颗恒星被超大质量黑洞的潮汐力撕裂,约50%的恒星质量最终被黑洞吸积。由此产生的耀发在超爱丁顿质量吸积的极端情况下可形成相对论性喷流。尽管潮汐瓦解事件在理论上被提出作为高能宇宙射线和中微子的源,但堆叠搜索表明它们对弥漫河外中微子通量的贡献非常低。然而,最近一个轨迹状天体物理中微子与潮汐瓦解事件(AT2019dsg)的关联表明,某些潮汐瓦解事件可将宇宙射线加速至PeV能量。在此我们引入一个带有相对论性喷流的现象学协调情景来解释这一关联:一个膨胀的茧逐渐遮挡吸积盘发出的X射线,同时提供由背散射X射线构成的足够强的外靶,用于通过质子-光子相互作用产生中微子。我们还通过以黑体半径缩放产生半径,重现了中微子发射相对于峰值的延迟。我们关于喷流和茧的能量学与假设与潮汐瓦解事件数值模拟的预期相符。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.06097,
  title  = {A concordance scenario for the observed neutrino from a Tidal Disruption Event},
  author = {Walter Winter and Cecilia Lunardini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.06097},
  year   = {2021}
}

备注

LaTeX, 25 pages, 3 figures. One figure and various clarifications added. Title and text modified to meet journal requirements. Results unchanged. Version accepted for publication in Nature Astronomy; available at https://www.nature.com/articles/s41550-021-01305-3 . Free read-only access at https://rdcu.be/cfDWF