用谱线反响映射探测潮汐瓦解事件中的Bardeen-Petterson效应

对于绕旋转黑洞的倾斜吸积流，Lense-Thirring进动与黏性力矩的共同作用倾向于使吸积流内区与黑洞自旋对齐，导致翘曲盘的形成，即所谓的Bardeen-Petterson效应（Bardeen & Petterson 1975）。在潮汐瓦解事件（TDE）中，超大质量黑洞开始吸积束缚碎屑，若黑洞自旋，一般而言恒星轨道与黑洞自旋倾斜。由碎屑圆化与辐射冷却后形成的吸积盘亦如此。Xiang-Gruess等人（2016）详细研究了恒星轨道倾斜时TDE中的恒星碎屑演化与盘形成，发现特定条件下会形成翘曲盘。本文中，我们研究被初始X射线耀发照射的翘曲盘所产生的随时间分辨的荧光铁线的性质。我们发现时间分辨谱在临界时间前后呈现明显不同的特征。该临界时间依赖于Bardeen-Petterson半径 $r_{\rm BP}$，即内区对齐盘的外边界；而X射线耀发后阶段的线宽对外盘流的倾角敏感。这表明时间分辨X射线光谱可作为探测TDE耀发中Bardeen-Petterson效应的有力工具，并可用于测量Bardeen-Petterson半径以及对黑洞质量与自旋施加约束。