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深穿入潮汐瓦解事件中的恒星复苏与重复耀发

高能天体物理现象 2022-03-30 v1

摘要

以潮汐半径 rtr_{\rm t} 和近心距 rpr_{\rm p} 为特征的潮汐瓦解事件由量 β=rt/rp\beta = r_{\rm t}/r_{\rm p} 刻画,“深相遇”具有 β1\beta \gg 1。以往假设存在一个临界 ββc1\beta \equiv \beta_{\rm c} \sim 1 来区分部分与完全瓦解:对于 β<βc\beta < \beta_{\rm c},恒星在与黑洞的潮汐相互作用中幸存一部分,而对于 β>βc\beta > \beta_{\rm c} 恒星被完全摧毁,因此所有深相遇都应是完全的。本文通过给出一个 β=16\beta = 16 相遇的示例表明该假设是错误的:该相遇发生在 γ=5/3\gamma = 5/3、类太阳多方模型与 106M10^6 M_{\odot} 黑洞之间——先前研究给出 \beta_{\rm c} \simeq 0.9}——其在瓦解后重新形成了一个约占原恒星质量 25% 的恒星核。我们提出该核在自引力下重组,自引力之所以仍然重要,是因为气体在近心点附近(压缩发生于轨道平面外)以及近心点之后相当长时间内(压缩发生于平面内)均受到压缩。我们发现该核在绕黑洞的束缚轨道上形成,并在近期观测到的重复核瞬变背景下讨论了我们的发现所对应的启示。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.00014,
  title  = {Stellar Revival and Repeated Flares in Deeply Plunging Tidal Disruption Events},
  author = {Chris Nixon and Eric R. Coughlin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.00014},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages, 3 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters