中等质量黑洞对主序星的部分潮汐撕裂

我们通过流体动力学模拟研究了一颗 $1\,M_{\odot}$ 中年主序星（使用 MESA 建模）与大质量黑洞的近距离遭遇，并特别探讨了结果对黑洞质量的依赖。此处我们考虑中等质量范围的黑洞，$M_{\rm BH}= 100-10^4\,M_{\odot}$。可能的结果从弱遭遇下的微小潮汐扰动，到强遭遇下的部分或完全撕裂，各不相同。我们发现，更强的遭遇导致在首次近心点通过时质量损失增加，在许多情况下将部分被撕开的恒星抛射到非束缚轨道上。对于初始产生束缚系统、仅部分剥离恒星的遭遇，恒星被剥离的质量比例随每次后续近心点通过而增加，且有限质量的恒星残骸在所有情况下最终均被抛射。区分束缚与非束缚残骸的临界穿透深度在 $M_{\rm BH} \lesssim 10^3\,M_{\odot}$ 时对黑洞质量有依赖。我们还发现，抛射前连续近距离通过的次数随着从恒星质量黑洞体制过渡到中等质量黑洞体制而减少。例如，在恰好处于经典潮汐撕裂极限的初始遭遇后，一颗 $1\,M_{\odot}$ 恒星在被 $10\,M_{\odot}$（$100\,M_{\odot}$）黑洞抛射前经历 16（5）次近心点通过。原则上，对这些重复近距离通过产生的周期耀发的观测可指示部分潮汐撕裂事件的特征。