孤立恒星潮汐瓦解踢出的相对论效应

游荡到离星系中心过近的孤立恒星可能被潮汐瓦解，如果那里超大质量黑洞（SMBH）产生的潮汐力克服了恒星的自引力。如果恒星仅被部分瓦解，从而一部分作为自束缚物体幸存下来，这个剩余核心将经历比轨道能量的净增益，转化为高达 $\sim 10^3$ km/s 的速度“踢出”。在本文中，我们呈现了此类部分瓦解的平滑粒子流体动力学（SPH）模拟结果，并分析了施加在幸存核心上的速度踢出。我们比较了在牛顿势以及再现史瓦西黑洞周围大多数相对论效应（精确或极高精度）的广义势中瓦解的 $\gamma$ = 5/3 和 $\gamma$ = 4/3 多方球。对于牛顿情形，我们确认了先前研究的结果：幸存核心的踢出速度实际上与黑洞与恒星质量之比无关，而仅是撞击参数 $\beta$ 的函数，至多达到原恒星的逃逸速度。对于给定的 $\beta$，相对论效应对更大的黑洞质量变得越来越重要。特别地，我们发现踢出速度随黑洞质量增加而增加，使得比牛顿情形更常见的较大踢出，因为低-$\beta$ 遭遇在统计上比高-$\beta$ 遭遇更可能。对广义势的潮汐张量的分析表明，我们的结果是真实相对论踢出速度稳健的下限，并且通常与精确结果非常吻合。