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利用 Sgr A* 耀发探测银河系中心星子的形成

星系天体物理 2015-06-23 v1 地球与行星天体物理

摘要

在银河系中心 (GC) 超大质量黑洞 (SBH) 的宁静辐射之上,每天大约可观测到一次 X 射线和近红外耀发。这些耀发的一个提议能量来源是半径 10\gtrsim 10 km 的星子经过 SBH \sim 1 AU 范围内时发生的潮汐瓦解。对于 GC 等星系核中星子的形成和演化知之甚少,这使得耀发事件率的预测存在不确定性。我们探索了 GC 中星子形成的两种场景:(1) 在一个束缚于 SBH 的大尺度云中,以及 (2) 在恒星周围的碎片盘中。我们使用 Fokker-Planck 方程模拟它们围绕 SBH 的轨道演化,并研究各种相关扰动体的引力相互作用的影响。我们预测的耀发率 0.6day1\approx 0.6 \, \mathrm{day^{-1}} 几乎与扰动体的分布无关。此外,它对场景 (1) 或 (2) 也不敏感。所假设的每颗恒星的星子数目与太阳邻域恒星周围碎片盘的观测结果一致。在场景 (1) 中,这意味着大尺度云中形成的星子数目与恒星数目强相关,而这需要精细调节才能使我们的结果与观测到的耀发率相符。我们倾向于另一种解释,即 GC 中的星子形成于恒星周围的碎片盘中,类似于太阳邻域。

关键词

引用

@article{arxiv.1410.5835,
  title  = {Probing the formation of planetesimals in the Galactic Centre using Sgr A* flares},
  author = {Adrian S. Hamers and Simon F. Portegies Zwart},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1410.5835},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS. 21 pages, 12 figures