中文

预测潮汐瓦解事件回落率的性质:探究最大引力模型

高能天体物理现象 2025-07-24 v1

摘要

在潮汐瓦解事件(TDE)中,恒星被超大质量黑洞(SMBH)的潮汐场摧毁,从而产生明亮的耀发。TDE的探测率正不断提高,这促使我们需要对其光变曲线建立精确模型。“最大引力”(MG)模型假设,当SMBH的潮汐场超过恒星内部的最大自引力场 gmaxg_{\rm max} 时,恒星被完全摧毁,并预测了峰值回落率 M˙peak\dot{M}_{\rm peak} 和到达峰值的时间 tpeakt_{\rm peak}。在此,我们对24颗质量在 0.25.0M0.2-5.0 M_\odot 之间、处于主序演化不同阶段的恒星进行了完全瓦解的流体动力学模拟,以测试该模型的预测。我们发现,对于接近零龄主序的恒星,MG模型的预测与我们的模拟结果高度一致;而对于高度演化的恒星,其预测准确性较低(但仍在模拟结果的 3550%\sim 35-50\% 范围内)。我们还将MG模型推广,引入 Paczy{\'n}ski-Wiita 势以评估强引力效应的影响——该效应对于完全摧毁演化且中心高度聚集的恒星所需的深度交遇尤为重要——并发现其结果与近期包含相对论引力的研究吻合良好。我们的结果表明,该模型能够为TDE光变曲线的峰值时标及其与黑洞质量的关联提供精确约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.16912,
  title  = {Predicting the Properties of the Fallback Rate from Tidal Disruption Events: Investigating the Maximum Gravity Model},
  author = {Julia Fancher and Ananya Bandopadhyay and Eric R. Coughlin and C. J. Nixon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.16912},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 10 figures, ApJ accepted