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超大质量黑洞与中等质量黑洞双星中由中等质量黑洞引发的部分潮汐瓦解事件

高能天体物理现象 2024-03-05 v1

摘要

在星系中心,围绕超大质量黑洞双星(SMBHBs)运行的恒星可能因Lidov-Kozai机制而发生潮汐瓦解。然而,以往的研究大多集中在完全潮汐瓦解事件(FTDEs)上。在本研究中,我们采用N体模拟来研究SMBH-IMBH双星中由中等质量黑洞(IMBHs)引发的部分潮汐瓦解事件(PTDEs),考虑了IMBH的质量、半长轴和外轨道的偏心率。我们的发现表明,与FTDEs相比,大多数潮汐瓦解事件实际上是PTDEs。此外,我们发现大量经历部分瓦解的恒星最终被IMBH捕获,可能导致重复耀发。通过比较ASASSN-14ko中观测到的周期性爆发的周期,我们发现,如果SMBH的质量为107 M10^7\rm{\ M_\odot},IMBH的质量小于约105 M10^5\rm{\ M_\odot},SMBH-IMBH双星的偏心率大于约0.50.5,且SMBH-IMBH双星的半长轴大于约0.001 pc0.001\rm{\ pc},则特定SMBH-IMBH双星系统中的PTDEs可以与观测周期吻合。此外,我们的模型有效解释了ASASSN-14ko的观测周期导数(P˙=0.0026±0.0006\dot{P}=-0.0026\pm 0.0006),并且我们的结果还暗示一些准周期爆发可能归因于发生在SMBH-IMBH双星周围的PTDEs。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.18812,
  title  = {Partial Tidal Disruption Events by Intermediate-mass Black Holes in Supermassive and Intermediate-mass Black Hole Binaries},
  author = {Xiao-Jun Wu and Ye-Fei Yuan and Yan Luo and Wenbin Lin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.18812},
  year   = {2024}
}

备注

11 pages, 8 figures