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潮汐撕裂事件的射电约束对流出物的限制

高能天体物理现象 2021-09-07 v2 星系天体物理

摘要

潮汐撕裂事件(TDE)的射电耀发通常被解释为流出物与周围核周介质(CNM)相互作用产生的同步辐射。我们将常见的等分配分析推广到缺乏清晰谱峰甚至仅有上限的情形。我们表明,对已探测事件,流出物速度 vv 与立体角 Ω\Omega 的组合存在一下限,vΩa\simeq v\Omega^{a}a0.5a \simeq 0.5),约束了流出物性质。考虑伴随 TDE 的几种可能流出物成分,我们发现:具有 v104kms1v\sim10^4\,\rm km\,s^{-1}Ω=4π\Omega = 4 \pi 的盘风等各向同性流出物可轻易产生所观测耀发;未束缚碎片的弓形激波呈楔状几何,且必须几何厚实,Ω1\Omega\gtrsim1,其部分质量(0.01M\gtrsim 0.01 \,M_{\odot})须以 v2×104kms1v \gtrsim 2 \times 10^4\,\rm km\,s^{-1} 运动;喷流等锥形牛顿流出物也可作为射电源,但其速度与 CNM 密度须比各向同性风大 (Ω/4π)0.5\sim(\Omega/4\pi)^{-0.5} 倍。我们对 CNM 密度的限制通常比先前忽略不发射同步辐射的非相对论电子的分析大 30–100 倍。我们表明,除非已知 vvΩ\Omega,仅凭射电观测无法确定 CNM 密度。我们还发现,晚期(TDE 后数年)射电上限排除了如 TDE Sw J1644+57 中观测到的、能量为 105152erg\sim 10^{51-52}\,\rm erg 的相对论性喷流,意味着此类喷流罕见。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.06289,
  title  = {Radio constraint on outflows from tidal disruption events},
  author = {Tatsuya Matsumoto and Tsvi Piran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.06289},
  year   = {2021}
}

备注

16 pages, 10 figures, 2 tables, accepted for publication in MNRAS