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基于GRRMHD流注入的潮汐撕裂事件吸积盘形成的全局模拟

高能天体物理现象 2021-08-11 v1

摘要

我们使用广义相对论辐射磁流体动力学代码 \verb=KORAL= 模拟质量为 106M10^6\,M_\odot 的超大质量黑洞(BH)潮汐撕裂一颗太阳质量恒星所导致吸积盘形成的早期阶段。我们模拟了人工更束缚恒星(轨道偏心率 e0.99e\leq0.99,相较于更真实的抛物线轨道 e=1e=1)在碰撞参数 β3\beta\geq3 的近距轨道上的撕裂。我们采用一种将潮汐流注入计算域的新方法。对于两次模拟,我们选取 e=0.99e=0.99 并以类似于真实TDEs的速率注入质量。我们发现,在模拟的 3.53.5 天内,吸积盘仅变得轻度圆化,偏心率 e0.6e\approx0.6。对于更接近BH的近心点半径,圆化速率更快。 emitted辐射为轻度超爱丁顿, Lbol35LEddL_{\rm{bol}}\approx3-5\,L_{\rm{Edd}},且光球层高度不对称,对于近心点附近的视角,光球层显著更接近内吸积盘。我们发现,对于偶然视角,温度 Trad35×105T_{\rm{rad}} \approx 3-5\times 10^5 K 的软X射线辐射可能可见。我们的模拟预言TDEs应辐射低效, η0.0090.014\eta\approx0.009-0.014。这些是首项同时捕捉潮汐流、吸积盘形成与 emitted辐射的模拟。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.09904,
  title  = {Global Simulations of Tidal Disruption Event Disk Formation via Stream Injection in GRRMHD},
  author = {Brandon Curd},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.09904},
  year   = {2021}
}

备注

21 pages, 20 figures