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潮汐瓦解事件的余响

高能天体物理现象 2024-03-28 v3 太阳与恒星天体物理

摘要

核星团 (NSC) 由恒星及其遗留致密天体的高密度聚集组成,普遍存在于星系中心区域,环绕着中心超大质量黑洞 (SMBH)。恒星与恒星级黑洞 (sBH) 之间的近距离相互作用会导致潮汐瓦解事件 (TDE)。我们发现了一种有趣的新现象:对于其中一部分事件,未被 sBH 束缚的碎片仍被 SMBH 束缚,并在稍后时刻吸积,从而产生第二次耀发。我们计算了此类事件的发生率,发现对于质量 106109M\simeq 10^{6}-10^{9}M_\odot 的 SMBH,其范围在 10610^{-6} -10310^{3} yr1^{-1}gal1^{-1} 之间。两次耀发之间的时间延迟分布范围很广,从不到一年到数百年不等。第二次耀发光变曲线的时间演化可在标准的 t5/3t^{-5/3} 幂律到更陡峭的衰减之间变化,为那些与经典 TDE 模型相矛盾的观测光变曲线提供了自然解释。我们的预测对于了解 NSC 性质及其 sBH 种群校准具有意义。一些双重耀发可能是 LISA 极端质量比旋进 (EMRI) 源的电磁对应体。另一个重要推论是,在极高质量的 SMBH 中可能存在类 TDE 事件,而在这些天体中原本预期不会发生 TDE。此类耀发可能会影响依赖 TDE 进行的 SMBH 高端自旋测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.15590,
  title  = {Tidal Disruption Encores},
  author = {Taeho Ryu and Rosalba Perna and Matteo Cantiello},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.15590},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in ApJL