星流碰撞作为双潮汐撕裂事件的可能前兆
高能天体物理现象
2019-01-23 v1
摘要
潮汐撕裂事件(TDEs)的速率可因环境和将恒星抛向黑洞附近机制的不同而相差数个量级。对于最大的速率,两次撕裂可在短时间内相继发生,构成双 TDE。在此情形下,两股碎片星流可能在落回黑洞前彼此碰撞,产生单次 TDE 所没有的电磁辐射。我们解析地评估了发生这种星流碰撞的条件。它要求两次撕裂的近心点位置差异弥补它们之间的时间延迟。此外,星流的宽度必须补偿其轨道平面倾角引起的垂直偏移。若双 TDE 源于双星潮汐分离,我们发现星流碰撞概率可高达 。我们通过流体动力学模拟验证了星流碰撞的解析条件,并发现相关激波显著加热了气体。若光子能迅速逃逸,则会产生持续数天、光度 的辐射暴,最可能在光学波段。该信号作为 TDE 主耀发的前兆,尤其可用于确定恒星碎片形成吸积盘的效率。
引用
@article{arxiv.1805.09329,
title = {Streams collision as possible precursor of double tidal disruption events},
author = {Clément Bonnerot and Elena M. Rossi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.09329},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 8 figures, submitted to MNRAS. Movies of the simulations are available at http://www.tapir.caltech.edu/~bonnerot/double-tdes.html