巨星潮汐俘获与重复部分潮汐瓦解事件
高能天体物理现象
2026-03-04 v2
摘要
当天体被散射至超大质量黑洞（SMBH）附近时，其内部激发的潮汐振荡会降低其轨道能量，导致其被 SMBH 俘获。这一过程称为潮汐俘获，当天体更靠近 SMBH 时也会发生，导致部分潮汐瓦解事件（pTDE）。以往对主序星 pTDE 的研究表明，随着瓦解程度加剧，动力学效应开始主导潮汐振荡，导致残余物质获得反冲速度而非被 SMBH 俘获。在本工作中，我们对涉及巨星的 pTDE 进行了流体动力学数值模拟。我们发现，对于较弱的瓦解，残余物质的动力学行为与主序星相似。然而，随着瓦解加深，残余物质从获得能量转变为损失能量，从而被 SMBH 俘获。该行为与主序星显著不同，表明致密核心的存在显著影响了 pTDE 中的动力学过程。我们的模拟表明，残余物质的能量变化与不对称质量损失（具体而言，拉格朗日点 L1 和 L2 之间的质量外流差异）强相关。这表明能量变化源于不对称质量损失，与以往关于主序星的研究结论一致。然而，定量分析与早期模型相矛盾，表明 pTDE 的动力学模型需要进一步完善。最后，我们讨论了由此过程产生的重复 pTDE 的特征及其潜在的可观测性，以及对高偏心率极端质量比旋近系统长期轨道演化的影响。
引用
@article{arxiv.2601.13113,
title = {Tidal capture and repeating partial tidal disruption events of giant stars},
author = {Di Wang and Fa-Yin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.13113},
year = {2026}
}
备注
9 pages,9 figures. The published version in Astronomy & Astrophysics