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潮汐瓦解事件的多波段光变曲线

宇宙学与河外天体物理 2015-05-19 v2 高能天体物理现象

摘要

对恒星潮汐瓦解的明确探测将有助于评估宁静星系中超大质量黑洞的存在及其质量。它还将通过恒星注入黑洞潮汐影响球内的速率,为核球尺度上的恒星过程(如两体弛豫)提供宝贵信息。反过来,该速率对于预测致密天体旋进产生的引力辐射至关重要。潮汐瓦解事件的标志被认为是恒星碎片落回黑洞的速率按t5/3t^{-5/3}衰减。通常认为这一质量流会产生一个以相同速率随时间衰减的明亮信号。在本文中,我们计算了由这种吸积事件产生的单色光变曲线。与以往研究不同,我们采用了更现实的落回速率描述以及超爱丁顿吸积物理。我们还提供了光学、紫外和X射线波段的同时光变曲线。我们表明,在几个月后,光学和紫外光变曲线按t5/12t^{-5/12}标度,因此比t5/3t^{-5/3}行为平缓得多,而t5/3t^{-5/3}行为仅是热光变曲线的特征。在更早的时刻,对于黑洞质量<107M\sun< 10^7 M_{\sun}的情况,星风辐射占主导:在大约一个月达到1041104310^{41}-10^{43} erg/s的峰值后,光变曲线急剧下降,大致为t2.6\sim t^{-2.6},直到盘贡献接管。相反,X射线波段是探测t5/3t^{-5/3}“确凿证据”行为的最佳场所,尽管该行为仅持续大约一年,之后辐射会呈指数式变陡。

关键词

引用

@article{arxiv.1008.4589,
  title  = {Multiband lightcurves of tidal disruption events},
  author = {Giuseppe Lodato and Elena Rossi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1008.4589},
  year   = {2015}
}

备注

9 pages, 7 figures. Minor typos corrected in Eqs.(10), (11) and (24)