恒星-盘碰撞II：碎片流动力学及其对超大质量黑洞附近QPE和其他瞬变现象的影响

准周期爆发（QPEs）是重复的软X射线核瞬变现象，复发时间为数小时至数天，耀发占空比约为$\sim$10-20%。QPEs的许多方面可以建模为一个恒星质量轨道器与吸积盘相交，产生激波碎片云和辐射耀发。我们展示了围绕$10^{6}\,M_\odot$超大质量黑洞的恒星-盘相互作用的三维Athena++流体动力学模拟，包括黑洞的潮汐势、盘的开普勒旋转以及与观测相似的轨道周期。在每次盘相遇后，新剥离的恒星碎片离开希尔球，形成一个延伸的、不对称的、大致三轴的流。随后的流-盘碰撞将恒星碎片和盘气体都激波到高比能，并驱动类似风的外流。在较大的轨道周期下，激波恒星碎片主导高比能碎片，而在较短的轨道周期下，激波盘能量可能相似。根据模拟中随时间测量的激波恒星质量，我们推断耀发持续时间由恒星碎片流与盘碰撞所需的时间决定，这与观测到的恒定占空比$\sim$10-20%一致，与轨道周期无关。总的激波碎片能量与QPE耀发能量学一致。我们的结果倾向于每个恒星轨道产生一个可观测的耀发，除非在最短的轨道周期下，激波恒星和盘的能量可能相似。流质心相对于恒星、流密度和其他性质的变化可能导致耀发峰值时间相对于恒星-盘碰撞时间产生多样化的变化。我们讨论了我们的结果对QPE计时和星系核中其他瞬变现象的影响。