损失锥屏蔽
星系天体物理
2023-10-30 v2 高能天体物理现象
摘要
游荡至距大质量黑洞(MBH)足够近的恒星会被黑洞的潮汐力撕裂。多波段广域巡天的出现迅速增加了观测到的潮汐破坏事件(TDEs)数量,并揭示出:i)观测 TDE 率低于理论预测;ii)E+A 星系显著过量代表。这种过量代表进一步加剧了非 E+A 星系观测与理论预测 TDE 之间的张力。经典损失锥理论关注许多弱散射的累积效应。然而,强散射可在恒星被潮汐破坏前将其从分布中移除。大多数经历 TDE 的恒星来自影响半径之内——宇宙中最致密的环境。在此类环境中,别处罕见的近距离 encounter 变得不可忽略。我们修正标准损失锥理论,将经典两体相互作用以及强散射、碰撞、潮汐俘获纳入考虑,并研究近距离 encounter 在何种条件下可屏蔽损失锥。我们 i)解析推导强散射与其他近距离 encounter 的影响;ii)计算包含弱与强 encounter 的时变损失锥动力学;iii)导出含强散射的 Fokker-Planck 方程的解析解。我们发现:i)TDE 率可被降低多达一个数量级;ii)强屏蔽优先减少深冲入恒星。我们还表明,恒星过密度(E+A 偏好的一种可能解释)在考虑强散射时可能无法提高 TDE 率。
引用
@article{arxiv.2211.05858,
title = {Loss Cone Shielding},
author = {Odelia Teboul and Nicholas C. Stone and Jeremiah P. Ostriker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05858},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 10 figures, Accepted for publication MNRAS