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AT 2022cmc 的同步辐射余辉模型:喷流潮汐撕裂事件还是引擎驱动超新星?

高能天体物理现象 2023-05-03 v2

摘要

AT 2022cmc 是一个明亮光学暂现源(νLν1045\nu L_{\nu} \gtrsim 10^{45} erg s1^{-1}),伴随衰减的非热 X 射线(峰值持续时间 tXt_{\rm X} \lesssim 天,各向同性能量 EX,iso1053E_{\rm X,iso} \gtrsim 10^{53} erg)和长寿命射电/毫米同步辐射余辉,已被解释为一个喷流潮汐撕裂事件(TDE)。等分分析(afterglow model)与详细余辉模型均揭示,射电/毫米辐射等离子体以温和相对论性(洛伦兹因子 Γfew\Gamma \gtrsim\,few)膨胀,张开角 θj0.1\theta_{\rm j}\simeq0.1,大致固定能量 Ej,isofew×1053E_{\rm j,iso} \gtrsim few \times 10^{53} erg,进入密度剖面 nRkn \propto R^{-k}k1.52k \simeq 1.5-2 的外介质,广泛类似于首个喷流 TDE 候选体 Swift J1644+57,并与爆发前 106M10^{6}M_{\odot} 黑洞以 103M˙Edd\sim 10^{-3}\dot{M}_{\rm Edd} 速率的邦迪吸积一致。前几天的快速衰减光学辐射与射电/毫米辐射同属一个前向激波的快速冷却同步辐射相符,而随后更蓝的缓慢衰减阶段可能代表独立的热辐射成分。反向激波的辐射可能在前几天达到峰值,但其在光学波段未探测到,对未受冲击喷流的洛伦兹因子给出了上限 Γj100\Gamma_{\rm j} \lesssim 100。尽管部分观测确实支持 AT 2022cmc 的 TDE 起源,其短寿命喷流活动相 tXt_{\rm X} \lesssim 天相对于长达数月的的热光学辐射的巨大差异,也对这一情景提出挑战。若解释为大质量星风,一个产生磁星或黑洞引擎、峰值持续时间 1\sim 1 天的恒星核心坍缩事件提供了另一种同样与暴周环境一致的模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.11939,
  title  = {Synchrotron Afterglow Model for AT 2022cmc: Jetted Tidal Disruption Event or Engine-Powered Supernova?},
  author = {Tatsuya Matsumoto and Brian D. Metzger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.11939},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 9 figures, 2 tables, accepted for publication in MNRAS