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利用准周期爆发探测星系核深处恒星质量天体的轨道——II:族群分析

高能天体物理现象 2024-11-28 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

准周期爆发(Quasi-periodic eruptions, QPEs)是来自星系核的强烈重复性软X射线爆发,其重现时间约为几小时到几周。尽管关于QPEs起源的争论尚未完全平息,但越来越多的分析倾向于认为QPEs是恒星质量天体(一个恒星质量黑洞或一颗主序星)与星系核中超大质量黑洞(supermassive black hole, SMBH)周围的吸积盘碰撞的结果。如果这种解释是正确的,那么QPEs将在探测SMBH附近恒星质量天体的轨道,并进一步推断极端质量比旋近(extreme mass ratio inspirals, EMRIs)的形成方面具有不可估量的价值,而EMRIs是空间引力波任务的主要目标之一。在这项工作中,我们将论文I(arXiv:2401.11190)中的EMRI轨道分析扩展到所有已知的、观测到超过6次耀发的QPE源。在所分析的5个QPE源中,我们识别出两个截然不同的EMRI族群:4个EMRI具有低轨道偏心率(与0一致),它们应该诞生于“湿”EMRI形成渠道;而1个具有中等偏心率的EMRI(在2-σ置信水平下,e= 0.25^{+0.18}_{-0.20})与“干”损失锥形成渠道和希尔斯机制的预测一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.06429,
  title  = {Probing orbits of stellar mass objects deep in galactic nuclei with quasi-periodic eruptions -- II: population analysis},
  author = {Cong Zhou and Binyu Zhong and Yuhe Zeng and Lei Huang and Zhen Pan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06429},
  year   = {2024}
}

备注

23 pages, 16 figures