广义相对论下的恒星潮汐撕裂事件
高能天体物理现象
2019-02-20 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
当一个恒星过于靠近星系中心的超大质量黑洞（SMBH）并被SMBH的潮汐场撕裂时，就会发生潮汐撕裂事件（TDE）。TDE中产生的气态碎屑在被SMBH吸积时可产生明亮的电磁耀发；迄今为止，已观测到数十个TDE候选体。对于质量高于∼10^7 M_⊙的SMBH，太阳型恒星的潮汐撕裂发生在SMBH十个引力半径以内，意味着需要广义相对论（GR）来描述引力。TDE中GR的三个有前景特征为：（1）由于事件视界对潮汐碎屑的直接俘获，在SMBH质量高于∼10^8 M_⊙时体积TDE率的超指数截断；（2）由流圆化中相对论进动效应引起的吸积盘形成延迟（以及由此导致的早期光变曲线改变）；（3）由错位吸积盘及其所启动喷流的全局进动引起的X射线发射准周期调制。我们回顾牛顿引力下TDE的理论模型与模拟，然后描述相对论修正如何产生这些提出的观测特征，以及更推测性的GR效应。最后我们简要总结TDE观测及其在多大程度上显示出这些预测相对论特征的迹象。
引用
@article{arxiv.1801.10180,
title = {Stellar Tidal Disruption Events in General Relativity},
author = {Nicholas C. Stone and Michael Kesden and Roseanne M. Cheng and Sjoert van Velzen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.10180},
year = {2019}
}
备注
54 pages, 9 figures, review paper to appear in the General Relativity and Gravitation (GRG) Topical Collection "Testing the Kerr spacetime with gravitational-wave and electromagnetic observations" (Guest Editor: Emanuele Berti)