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NGC 6388 中令人困惑的源 IGR J17361-4441:一次可能的行星潮汐瓦解事件

高能天体物理现象 2015-06-22 v3

摘要

2011 年 8 月 11 日,INTEGRAL 在球状星团 NGC 6388 中心附近发现了硬 X 射线源 IGR J17361-4441。随后利用 Chandra 进行的观测表明,该暂现源的位置与星团动力学中心不一致,因此与其可能的中等质量黑洞无关。该源显示出特殊的硬谱(Γ0.8\Gamma \approx 0.8),且没有 QPO、脉动、I 型暴或射电辐射的证据。基于其峰值光度,IGR J17361-4441 被归类为极暗 X 射线暂现源,很可能是一个低质量 X 射线双星。我们重新分析了覆盖 IGR J17361-4441 整个爆发期的 200 天 Swift/XRT 观测数据,发现光变曲线中存在明显的 t5/3t^{-5/3} 趋势,以及一个随时间变化不显著的热辐射成分。我们研究了该源是否可能是一次潮汐瓦解事件,并在某些假设下发现吸积效率 ϵ3.5×104(MCh/M)\epsilon \approx 3.5\times 10^{-4} (M_{Ch}/M) 与大质量白矮星一致,且被瓦解的小天体质量 Mmb=1.9×1027(M/MCh)M_{mb}=1.9\times 10^{27}(M/M_{Ch}) g 处于类地 - 冰行星范畴。这些数值导出的内盘温度量级为 kTin0.04kT_{in} \approx 0.04 keV,与光谱拟合估算的黑体温度 kTin0.08kT_{in} \approx 0.08 keV 一致。尽管白矮星的密度和自由漂浮行星的数量尚不确定,但我们估计 NGC 6388 中行星潮汐瓦解的发生率在 3×1063\times 10^{-6}3×1043\times 10^{-4} yr1^{-1} 之间。对整个银河系球状星团取平均,该上限值对应于 0.05 yr1^{-1},这与 INTEGRAL 和 Swift 观测到的单一事件相符。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.5081,
  title  = {The puzzling source IGR J17361-4441 in NGC 6388: a possible planetary tidal disruption event},
  author = {Melania Del Santo and Achille A. Nucita and Giuseppe Lodato and Luigi Manni and Francesco De Paolis and Jay Farihi and Giovanni De Cesare and Alberto Segreto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.5081},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Main Journal on 2014 July 16; 9 pages, 5 figures. Added references; corrected typos