强型引力透镜潮汐撕裂事件的发生率

在不久的将来，诸如 Rubin 观测台遗留光度图 (LSST) 等调查将大幅增加观测到的潮汐撕裂事件 (TDE) 数量。我们采用蒙特卡洛积分计算作为函数于限制亮度的无透镜和透镜 TDE 发生率，分别考察于 $u$、$g$、$r$ 和 $i$ 波段。我们检讨了多种亮度模型、黑洞质量函数 (BHMF) 以及火炬温度对 TDE 发生率的影响。值得注意的是，这包括一种半解析模型，使我们能够依据黑洞 (BH) 质量确定 TDE 温度。我们预测无透镜 TDE 最高发生率出现于 $g$ 波段，其范围为 $16$ 至 $5,440\;\mathrm{yr}^{-1}\;(20,000\;\mathrm{deg}^2)^{-1}$ 对应 Zwicky 转瞬现象，较低端较贴合观测到的发生率。对于 LSST，我们预计 $g$ 波段的发生率介于 $3,580$ 至 $82,060\;\mathrm{yr}^{-1}\;(20,000\;\mathrm{deg}^2)^{-1}$ 之间。较高的理论预测是可理解的，因为我们未考虑完整性等观测效应。无透镜和透镜 TDE 发生率对 BHMF 的红移演化不敏感，即便是 LSST 限制亮度也如此。检测透镜 TDE 最佳波段也是 $g$ 波段。其预测发生率范围为 $0.43$ 至 $15\;\mathrm{yr}^{-1}\;(20,000\;\mathrm{deg}^2)^{-1}$ 对应 LSST。当我们考虑透镜 TDE 所占比例时，预测发生率的散布度降低；即，约十千分之几的 TDE 将是透镜事件。尽管透镜 TDE 发生率散布较大，但我们综合考虑多种模型表明，透镜 TDE 将在 $10$ 年 LSST 生命周期内发生，为检测此类事件提供了激动人心的前景。我们预计透镜 TDE 的中位数红移介于 $1.5$ 至 $2$ 之间。本文此外还报告了透镜 TDE 的性质，如 BH 质量和时间延迟。