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活跃性高等天体核中的潮汐破坏事件率提升

高能天体物理现象 2024-05-30 v1 星系天体物理

摘要

时域天文学的进展产生了来自星系核的flare的日益增长的population,包括潮汐破坏事件 (TDEs) 和活跃星系核 (AGN) 中的flare。由于TDEs相对不常见且AGN波动丰富,大幅度的AGNflare通常不被归类称为TDE。虽然TDEs通常通过二维散射的碰撞过程在松弛 timescales 上进行,但气体盘的四极矩会改变恒星轨道,使其在无碰撞条件下接近中心巨型黑洞 (MBH)。这导致有效扩大的损失锥,即loss wedge。早期研究发现,对于静止的轴对称扰动,TDE率 N˙2b\dot{N}_{\rm 2b} 可提高约 23\sim 2-3 倍。本文研究的是演化中的AGN盘的loss wedge问题,这些盘可在更短的时间内捕获大量恒星进入扩大的loss wedge。由这些时变盘产生的无碰撞TDE率 N˙cl\dot{N}_{\rm cl} 远高于静态loss wedge中碰撞率 N˙2b\dot{N}_{\rm 2b}。我们计算了恒星population对adiabatically生长的AGN盘轴对称势的响应,发现对于最大化 (i) 超大质量黑洞质量 MM_{\bullet} 和 (ii) 盘质量 MdM_{\rm d},可实现最高的无碰撞TDE率。对于 M107MM_{\bullet}\sim 10^7 M_\odotMd0.1MM_{\rm d} \sim 0.1 M_{\bullet},率的提升可达 N˙cl/N˙2b10\dot{N}_{\rm cl}/\dot{N}_{\rm 2b} \sim 10。无碰撞TDE的轨道有时在近点处具有特定取向,这对由此产生的flare的观察特征具有启发意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.18500,
  title  = {Elevated Rates of Tidal Disruption Events in Active Galactic Nuclei},
  author = {Karamveer Kaur and Nicholas C. Stone},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.18500},
  year   = {2024}
}

备注

Submitted to ApJ; 24 pages, 8 figures; comments are welcome