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潮汐瓦解事件 AT2018fyk 后的快速吸积态跃迁

高能天体物理现象 2021-05-26 v2

摘要

在潮汐瓦解事件(TDE)之后,吸积率可在数月到数年时间尺度上从宁静演化到近爱丁顿水平并回落。这提供了研究超大质量黑洞(SMBH)周围吸积流形成与演化的独特机会。我们展示了在 X 射线、UV、光学与射电波段对 TDE AT2018fyk 为期两年的多波段监测观测。我们识别出三种不同的吸积态及其间的两次态跃迁。这些行为与爆发中的恒星级黑洞惊人地相似。X 射线光谱性质显示在 Lbol_{\rm bol} \sim few ×102 \times 10^{-2} LEdd_{\rm Edd} 附近从软(热主导)到硬(幂律主导)光谱态的跃迁,以及日冕在 UV/光学峰值后约 100–200 天随时间增强。同时,谱能量分布(特别是 UV 到 X 射线谱斜率 αox\alpha_{ox})显示随着爆发进展明显变软。X 射线计时性质也呈现显著变化,初期以长(>天)时间尺度变率为主,而在进入硬态后浮现出高频(\sim103^{-3} Hz)成分。在晚期(峰值后约 500 天),发生第二次吸积态跃迁,从硬态进入宁静态,由热光度(X 射线+UV)辐射突然坍缩至低于 103.4^{-3.4} LEdd_{\rm Edd} 的水平所确认。我们的发现说明 TDE 可用于研究单个 SMBH 中吸积过程的尺度(不变)性。因此,它们提供了研究跨越七个数量级黑洞质量的吸积态的新途径,消除了常用系综研究固有的局限性。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.04692,
  title  = {Rapid accretion state transitions following the tidal disruption event AT2018fyk},
  author = {Thomas Wevers and Dheeraj R. Pasham and Sjoert van Velzen and James C. A. Miller-Jones and Phil Uttley and Keith Gendreau and Ronald Remillard and Zaven Arzoumanian and Michael Loewenstein and Ani Chiti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04692},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted version following referee comments. 2 new figures compared to previous arxiv version (Figs 9 and 10). Data will be available from the journal webpages, or upon request to the authors