球状星团中中等质量黑洞的恒星吞噬光度
天体物理学
2011-02-11 v2
摘要
邻近球状星团（如G1）内部区域的恒星动力学表明存在中心聚集的暗质量，人们想知道这些是否确实是中等质量黑洞（IMBHs）。由于周围恒星的数量及其运动大致已知，可以估算捕获率；那么问题就来了，这些球状星团核的表观宁静是否与中等质量黑洞的存在相容。本文利用三维流体动力学模拟研究了被瓦解恒星的碎片在激活球状星团宁静核中的作用。论证了当单个恒星被瓦解时，大部分碎片将在连续瓦解之间的间隔内被迅速吞噬或抛射。只有一小部分紧密束缚的质量可能被吞噬，以高效率产生辐射，剩余部分则在辐射驱动的风中抛射。一个瞬变（主要是软X射线发射）信号可以稳定持续，光度L ~ L_Edd =10^{41}(M_h/10^3M_sun) 尔格/秒，最多持续几十年；此后耀发将迅速衰减。当下落率按t^{-5/3}下降时，一些物质可能在吸积盘中储存更长时间。中等质量黑洞的光度随后可能在瓦解后保持高达L_X > 10^{39} 尔格/秒达数百年。在给定天体中，这种超亮X射线活动的占空比约为10^{-4}。宁静的球状星团（即那些中等质量黑洞目前缺乏燃料的星团）的数量应大大超过活跃的星团；在我们观测到足够多的候选体以构成一个适当的系综平均之前，观测约束不会很严格。（删节版）
引用
@article{arxiv.0808.3847,
title = {The star ingesting luminosity of intermediate mass black holes in globular clusters},
author = {Enrico Ramirez-Ruiz and Stephan Rosswog},
journal= {arXiv preprint arXiv:0808.3847},
year = {2011}
}
备注
12 pages, 4 figures, to appear in ApJL