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潮汐瓦解事件中回落流的自相交

高能天体物理现象 2020-01-08 v2

摘要

我们提出了潮汐瓦解事件(TDEs)中回落流自相交的半解析模型。当初始近心点小于约 15 个引力半径时,很大一部分激波气体以碰撞诱导外流(CIO)的形式脱离束缚。这是因为较大的近心点进动导致流在远低于远心点的半径处、以接近局部逃逸速度发生自相交。其余回落气体留在束缚更紧的轨道上,并迅速加入吸积流。我们提出 CIO 负责将吸积流的高能辐射再处理为光学波段。该图像自然解释了光学 TDEs 中观测到的大光球半径(或低黑体温度)以及 H 和/或 He 发射线的典型宽度。我们预测 CIO 再处理的红外光谱为 L_\nu ~ \nu^{~0.5},比黑体更平缓。CIO 的部分天空覆盖也为光学 TDEs 多样的 X 射线行为提供了统一解释。据此图像,光学巡天由于缺乏再处理层而滤除了大量低质量黑洞的 TDEs,且对于 M < 10^7 太阳质量,光学 TDEs 的体积率相对于黑洞质量近乎平坦。该过滤使光学 TDE 率比总率低约 10 倍或更多。当 CIO 被环境介质减速时,可能产生类似于 ASASSN-14li 水平的射电辐射,但时标和峰值光度可能高度多样。最后,我们的方法通过按规定的速度和密度剖面在相交点注入气体,为全球盘形成过程模拟铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.12018,
  title  = {Self-intersection of the Fallback Stream in Tidal Disruption Events},
  author = {Wenbin Lu and Clément Bonnerot},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.12018},
  year   = {2020}
}

备注

19 pages, 16 figures, plus appendices. MNRAS accepted after minor revision