基于兹威基瞬变设施的海潮瓦解事件人口统计：体积率、光度函数及对本地黑洞质量函数的启示

我们利用最大的光学选定潮汐瓦解事件（TDE）样本进行了系统的TDE人口统计分析。使用兹威基瞬变设施（Zwicky Transient Facility）在三年间（2018年10月至2021年9月）构建了一个流量限制、光谱完备的33个TDE样本。我们通过宿主星系标度关系推断黑洞（BH）质量（$M_{\rm BH}$），显示样本$M_{\rm BH}$范围从$10^{5.1}\,M_\odot$到$10^{8.2}\,M_\odot$。我们开发了考虑巡天效率修正的最大体积法来推断发生率。静止系$g$波段光度函数（LF）可很好地用折断幂律$\phi (L_g)\propto [(L_g / L_{\rm bk})^{0.3} + (L_g / L_{\rm bk})^{2.6}]^{-1}$描述，其中$L_{\rm bk}=10^{43.1}\,{\rm erg\,s^{-1}}$。在$10^{5.3}\lesssim (M_{\rm BH}/M_\odot) \lesssim 10^{7.3}$的黑洞质量区间，TDE质量函数遵循$\phi(M_{\rm BH})\propto M_{\rm BH}^{-0.25}$，这支持平坦的本地黑洞质量函数（$dn_{\rm BH}/d{\rm log}M_{\rm BH}\approx{\rm constant}$）。我们确认了高质量端（$M_{\rm BH}\gtrsim 10^{7.5}\,M_\odot$）发生率的显著抑制，这与考虑氢燃烧恒星被事件视界直接俘获的理论预言一致。在宿主星系质量$M_{\rm gal}\sim 10^{10}\,M_\odot$时，平均光学TDE发生率为$\approx 3.2\times 10^{-5}\,{\rm galaxy^{-1}\,yr^{-1}}$。我们约束得到红色、绿色和蓝色星系中的光学TDE发生率分别为[3.7, 7.4, 和 1.6$]\times 10^{-5}\,{\rm galaxy^{-1}\,yr^{-1}}$。