活动星系核盘中大质量恒星族群的分布
星系天体物理
2024-05-31 v3 高能天体物理现象
太阳与恒星天体物理
摘要
活动星系核(AGN)盘外围的引力不稳定性会导致盘碎裂,并形成具有潜在长寿命的超大质量(约数百倍太阳质量)恒星。另一种可能是,恒星在盘外被捕获,并通过在AGN盘中的气体吸积而增长。然而,由于这些恒星的光度提供了主要的加热源,其在整个盘中的数密度分布受到热反馈的限制。我们在两种极限情况下推导了平衡态恒星的表面密度轮廓:在恒星寿命因富氢盘气体的循环而延长的情况下,只有转化为热量的那部分气体从盘吸积流中被移除。另一种情况是,如果恒星成分的循环效率低下,恒星能够演化离开主序带,那么盘吸积率会向较小半径处猝灭,类似于一个经典的星暴盘,尽管有效的移除速率不仅取决于恒星的寿命,还取决于恒星残骸的质量。对于中心超大质量黑洞(SMBH)质量约为10^6至10^8倍太阳质量、吸积效率约为0.1倍爱丁顿效率的AGN,我们估计共存的大质量恒星总数为10^3至10^5颗,恒星并合率为每年10^-3至1次。我们主张通过流体动力学和N体模拟来详细研究一群大质量恒星之间的相互作用,以便为AGN盘中的动力学过程提供更好的描述,并对恒星族群进行更精确的估算。
引用
@article{arxiv.2404.08780,
title = {The Population of Massive Stars in AGN Disks},
author = {Yi-Xian Chen and Douglas N. C. Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.08780},
year = {2024}
}
备注
Published in ApJ