潮汐瓦解事件光变曲线中的黑洞自旋依赖性

环绕超大质量黑洞运行的恒星，若其在近心点处受到的黑洞引力潮汐场超过恒星自身的引力，便会发生潮汐瓦解。部分恒星潮汐碎片会被黑洞引力束缚，从而产生明亮的电磁耀发，其热光度与物质回落至近心点的速率成正比。在牛顿极限下，若潮汐碎片的结合能呈平坦分布，该耀发的光变曲线将按 $t^{-5/3}$ 缩放。我们研究了当潮汐瓦解发生得足够靠近黑洞以至于相对论效应显著时，黑洞质量吸积率的时间依赖性。我们发现，对于近心点半径与边际束缚圆轨道半径相当的轨道，相对论效应可使峰值吸积率加倍，并将达到该峰值吸积率所需的时间减半。吸积率取决于黑洞自旋的大小及其相对于恒星轨道的取向；对于在 Boyer-Lindquist 坐标中具有给定近心点半径的轨道，与轨道角动量反向平行的最大黑洞自旋会导致最大的峰值吸积率。