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具有氢包层的低质量白矮星作为潮汐瓦解天体清单中缺失的一环

高能天体物理现象 2022-07-26 v3 太阳与恒星天体物理

摘要

我们构建了一份可被大质量黑洞(BHs)瓦解时产生明亮耀发的天体清单,范围从行星到演化恒星。通过潮汐瓦解,主序星和演化恒星可以有效探测原本宁静的超大质量黑洞的存在,而白矮星可以探测中等质量黑洞。许多低质量白矮星拥有延展的氢包层,这使得它们在与质量为 10510^5107 M10^7~M_\odot 的中等质量黑洞(这类黑洞在数量上可能占大质量黑洞的大多数)的瓦解碰撞中产生快速耀发。这些天体在两方面是缺失的一环:(1)用于探测中等质量黑洞;(2)用于理解具有稀薄包层的天体被瓦解的流体动力学。由质量为 105 M10^5~M_\odot 的黑洞潮汐瓦解一颗 0.17 M0.17~M_\odot 的白矮星所产生的耀发,其峰值出现在 0.6 至 11 天之间,峰值回落速率通常超爱丁顿,并导致耀发可能比典型的潮汐瓦解事件更亮。仅剥离包层的碰撞可提供纯氢回落,而瓦解核的碰撞则从富H回落演化为富He回落。尽管迄今为止观测到的大多数潮汐瓦解候选体与主序星瓦解一致,但诸如 Dougie 和 PTF10iya 等核瞬变的快速时标可自然地由低质量白矮星的瓦解解释。随着观测到的耀发数量持续增加,本文提出的清单对于通过潮汐瓦解表征核黑洞及其环境将至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.08162,
  title  = {Low-mass White Dwarfs with Hydrogen Envelopes as a Missing Link in the Tidal Disruption Menu},
  author = {Jamie Law-Smith and Morgan MacLeod and James Guillochon and Phillip Macias and Enrico Ramirez-Ruiz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.08162},
  year   = {2022}
}

备注

19 pages, 13 figures. Published in ApJ