用白矮星照亮大质量黑洞:潮汐相互作用的轨道动力学和高能暂现源
高能天体物理现象
2015-06-19 v2
摘要
白矮星(WD)只能被质量小于约 的大质量黑洞(MBH)潮汐瓦解。这些潮汐相互作用以远高于其爱丁顿极限的方式向 MBH 提供物质,并有可能发射相对论性喷流。相应的成束辐射是寻找其他方面宁静的、质量相对较低的 MBH 的有希望的标志。我们表明,当瓦解轨道是抛物线、偏心或圆形时,质量转移历史以及相应的光变曲线有很大不同。在偏心轨道情况下,每次轨道损失的质量呈指数增长,导致 WD 在几十次轨道后瓦解。我们检查了 MBH 周围星团的恒星动力学,表明单次通过的 WD 瓦解比重复相遇要普遍得多。这些事件的峰值光度为 erg s,使其在宇宙学距离上可见。它们可能以每年数十个的速率被 Swift 等仪器探测到。事实上,WD 瓦解暂现源显著地比主序星对应体更亮,并且是质量小于 的 MBH 最可能被探测到的潮汐相互作用。因此,Swift 对这类 WD 瓦解暂现源的探测或非探测是约束 MBH 质量函数低端的有力工具。新兴的超长伽马射线暴类别都具有与 WD 瓦解相似的峰值光度和持续时间,这暗示 WD 瓦解暂现源可能已经存在于现有数据集中。
引用
@article{arxiv.1405.1426,
title = {Illuminating Massive Black Holes With White Dwarfs: Orbital Dynamics and High Energy Transients from Tidal Interactions},
author = {Morgan MacLeod and Jacqueline Goldstein and Enrico Ramirez-Ruiz and James Guillochon and Johan Samsing},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.1426},
year = {2015}
}
备注
Revised following response from referee