超欧渺烟囱:破坏事件包围体的冷却演化
高能天体物理现象
2025-12-18 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
在破坏事件(TDE)后形成紧凑吸积盘需要,冲击的恒星碎片在向黑洞趋近时高效地冷却。虽然最近的模拟表明流体耗散迅速发生,但弱绑定碎片随后如何失去热能以在圆化半径处组装紧凑吸积盘仍不明确。我们利用以轴对称辐射-流体力学模拟实现的准稳态 'TDE 包围体',其初始化参数为来自完整星体破坏的总质量、角动量和束缚能。包围体在大尺度上以辐射压支撑,在圆化半径附近实现旋转。其演化经由辐射扩散、湍流混合和极端流经。 在我们的标基模型中,实现准稳态,使得极端流经以数倍于欧渺亮度辐射并排出物质。这使包围体得以冷却并收缩,在圆化半径附近形成密集、以旋转为支撑的环形结构,但其冷却时间大约是粗略光子扩散时间尺度的十倍。无辐射输运的比较模型确认,冷却而非纯绝热演化是驱动此快速吸积的关键。尽管如此,随着包围体质量的变化,有效的包围体冷却时间仅随其光学深度而弱变。表明,输运主要通过湍流和风力实现,而非扩散。我们的结果表明,即便无黏性和相关黑洞吸积,冷却诱导的收缩也可产生符合早期紫外/可见 TDE 辐射的亮度和较大照射半径。然而,更精确的光度曲线预测必须包含自洽的包围体形成与回落吸积的喂养。
引用
@article{arxiv.2512.14810,
title = {Super-Eddington Chimneys: On the Cooling Evolution of Tidal Disruption Event Envelopes},
author = {Semih Tuna and Brian D. Metzger and Yan-Fei Jiang and Andrea Antoni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.14810},
year = {2025}
}
备注
26 pages, 21 figures and Appendix