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绕星系中心大质量黑洞轨道导向

天体物理学 2009-11-07 v1

摘要

星系中心的大质量黑洞(MBH)驱动恒星流入近似径向轨道以取代其被摧毁的恒星。轨道穿过事件视界 r_s 或扭力失控半径 r_t 的恒星将在轨道周期 P 内被迫毁灭。轨道近角 r_p 稍大于 sink 半径 q=max(r_s,r_t) 的恒星可能因与 MBH 之间的耗散性相互作用(如引力波辐射、扭力加热或吸积盘阻力)而缓慢螺旋侵入,具有可观测的后果并对 MBH 增长率具有意义。与快速毁灭不同,螺旋侵入时间通常远大于 P。该时间受初始将星体偏转至高度离心轨道的散射过程的限制,因为该过程还能再次将其偏转至更宽的轨道,使得耗散效率不足。慢性事件率与快速事件率之比因此远小于由横截面积比例所暗示的比例,约为 r_p/q,因此只有快速失控对 MBH 的质量贡献才显著。相反,大多数与 MBH 散射的恒星在极端扭力相互作用后存活下来(“扭力散射”)。我们推导了螺旋侵入事件率和潜在螺旋侵入星体平均数的通用表达式,表明扭力散射恒星的存活概率约为1,银河系中心的被加热恒星(“squeezars”)和引力波发射恒星数量约为0.1-1。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0305062,
  title  = {Orbital inspiral into a massive black hole in a galactic center},
  author = {Tal Alexander and Clovis Hopman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0305062},
  year   = {2009}
}

备注

ApJ Lett. accepted. 4 pp