星系核中的盘-星耦合演化与 QPE 源的寿命

星系核中向中心超大质量黑洞（SMBH）馈送的一小部分恒星，在引力波辐射驱动下以低偏心率轨道靠近（极端质量比旋进，EMRI）。在这种缓慢旋进过程中，若核区产生了气体吸积盘（例如通过独立的潮汐瓦解事件；TDE），恒星-盘碰撞将产生与观测到的准周期爆发（QPE）源一致的规律性短寿命耀斑。我们提出了一个耦合的星-盘演化模型，该模型自洽地考虑了注入盘中的恒星碰撞质量与热能以及相关的质量剥蚀。对于弱碰撞/剥蚀加热，吸积盘是热不稳定的，并经历极限环振荡，这调制了其性质并导致在数年至数十年时间尺度上的吸积增爆，其时间平均吸积率约为 $\sim 0.1 \dot{M}_{\rm Edd}$。较强的碰撞/剥蚀加热起到稳定吸积盘的作用，使其能够以 EMRI 剥离速率进行大致稳定的吸积。在任一情况下，恒星通过剥蚀被摧毁的时间，即 QPE 的最长寿命，约为 $\sim 10^{2}-10^{3}$ 年，远长于 TDE 后的回落吸积。QPE 源中的宁静吸积盘在当前时期可能是自持的，并主要由 EMRI 剥蚀馈送。事实上，观测到的长期变率范围与碰撞馈送盘的预测广泛吻合。在此类增爆之后 QPE 复现模式的变化（类似于在 GSN 069 中观测到的现象），可能源于 EMRI 馈送盘在状态转变后重新积累质量时，其与 SMBH 赤道面之间出现的暂时错位。