中文

恒星致密天体引起的微潮汐撕裂事件与超长伽马射线暴的产生

高能天体物理现象 2016-06-08 v2

摘要

我们探究恒星致密天体(黑洞;BH;或中子星;NS)对恒星/行星的完整/部分潮汐撕裂事件(TDEs),我们称之为微 TDEs(micro-TDEs)。质量为 MM_{\star} 的恒星/行星被撕裂可能导致在 BH/NS 周围形成碎屑盘。随后,对碎屑中一部分(facc=0.1f_{acc}=0.1)的有效吸积可能引发明亮的高能长(103104s{10^{3}-10^{4}\,s})、X 射线/伽马射线耀发,总能量高达 (facc/0.1)×1052(M/0.6M)(f_{acc}/0.1)\times10^{52}\,(M_{\star}/{0.6\,M_{\odot}})\,ergs,可能类似于超长伽马射线暴/X 射线闪。此类耀发的能量取决于约束不佳的吸积过程。如果大部分盘质量通过强外流被吹散,可能产生显著更暗的耀发。我们提出此类撕裂的三种动力学起源。第一种,恒星/行星在致密星团中与 BH/NS 近距离随机相遇后被潮汐撕裂。我们估计此情形下每个银河系星系的 BH(NS)微 TDE 速率为 few×106\times10^{-6}(few×107\times10^{-7}yr1{\rm yr}^{-1}。另一情形涉及场中恒星扰动引起的宽伴星相互作用,可能产生相当但更低的速率。最后,第三种情形涉及在诞生时获得出生速度踢的 BH/NS,导致与双星伴星近距离相遇并潮汐撕裂该伴星。此类事件可能与超新星相关,甚至与先前的伽马射线暴/X 射线闪事件相关,并可能发生在瞬时爆发后数小时至数天;此类事件的速率可能大于其他情形,取决于先前的复杂双星恒星演化。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.07698,
  title  = {Micro - tidal disruption events by stellar compact objects and the production of ultra-long GRBs},
  author = {Hagai B. Perets and Zhuo Li and James C. Lombardi and Stephen R. Milcarek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.07698},
  year   = {2016}
}

备注

ApJ, in press