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活动星系核盘中不朽恒星星族的影响

星系天体物理 2022-04-27 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

恒星很可能嵌埋在活动星系核(AGN)的气体盘中。理论模型预测,在盘的内区这些恒星吸积迅速,新鲜气体补充其核内氢的速度快于氢聚变为氦的速度,从而有效地将其演化停滞在氢燃烧阶段。我们对一个基准 AGN 盘中此类恒星的数量做了数量级估计。我们发现数量级为 102410^{2-4},局限于内区 rcap3000rs0.03pcr_{\rm cap} \sim 3000 r_s \sim 0.03\rm pc。这些恒星可深刻改变 AGN 盘的化学组成,使其氦富集而氢耗减,两者均达数量级为 1 的程度。我们进一步考虑这些恒星与其他盘天体的并合,提出星-星并合导致遗迹为恢复平衡质量而快速质量损失,而星-致密天体并合可能导致奇异结果甚至在其内部宿主双黑洞并合。最后,我们考察这些恒星在盘寿命末期耗散时如何反应,发现它们向盘返还质量的速度可能足以将盘寿命延长数倍和/或驱动盘中的强外流。AGN 之后,这些恒星快速损失质量并形成约 10M10M_{\odot} 的恒星级黑洞星族。由于嵌埋恒星与盘之间复杂而不确定的相互作用、它们似然的普遍性,以及它们对盘结构与演化的数量级为 1 的影响,必须在现实的盘模型中包含它们。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.06187,
  title  = {Effects of an Immortal Stellar Population in AGN Disks},
  author = {Adam S. Jermyn and Alexander J. Dittmann and B. McKernan and K. E. S. Ford and Matteo Cantiello},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06187},
  year   = {2022}
}

备注

12 pages, 2 figures. Accepted in ApJ