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低倾角轨道上穿越活动星系核吸积盘恒星的耀发

高能天体物理现象 2023-08-30 v2 星系天体物理

摘要

最近发现的新一类暂现源——X射线准周期爆发(QPEs)的起源仍是一谜。由于其周期性与同活动星系核(AGN)的关联,自然可将此类爆发联系到绕超大质量黑洞(SMBHs)紧密轨道上的恒星或致密天体。本文中,我们预言恒星穿越AGN吸积盘所产生弓形激波的发射性质,并将其与观测到的QPEs性质比较。我们发现,当恒星轨道相对AGN吸积盘为逆行且低倾角(40\lesssim 40^\circ),且恒星质量较大(10\gtrsim 10 MM_{\odot})时,弓形激波的突破发射可解释QPEs的观测持续时间(\sim小时)与X射线光度(\simfew×1042 erg s1\times10^{42}~{\rm erg~s^{-1}})。该模型可进一步解释QPEs的多种观测特征,如复杂光度演化、耀发光度在数年间的逐渐下降、硬度比演化、宁静相期间光度的调制,以及中心SMBHs偏好低质量。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.03670,
  title  = {Flares from stars crossing active galactic nuclei disks on low-inclination orbits},
  author = {Hiromichi Tagawa and Zoltán Haiman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.03670},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 8 figures, accepted in MNRAS