星系核中的潮汐瓦解事件、主序极端质量比旋进与双星瓦解
星系天体物理
2019-11-13 v2 高能天体物理现象
摘要
近年来,由于旨在测量超大质量黑洞(SMBH)附近气体与恒星动力学并寻找旋进恒星级黑洞引力波(GW)特征的空前任务,银河系中心受到了密切审视。在星系核的拥挤环境中,两体相互作用在长时间尺度上改变了恒星的分布,使它们在能量和角动量上发生漂移。我们提出了一种针对星系恒星核中散射过程的简化解析处理,假设所有恒星具有相同质量。我们讨论了两体弛豫与引力波辐射之间的相互作用如何改变 SMBH 影响球内恒星内尖核的斜率,并计算了被 SMBH 潮汐瓦解的恒星的潮汐瓦解事件(TDEs)和主序极端质量比旋进(MS-EMRIs)的速率。我们发现,通常 TDE 与 MS-EMRI 速率之比等于潮汐半径与史瓦西半径之比的平方。对于我们的银河系,这意味着 MS-EMRI 速率仅为 TDE 速率的约百分之一。随后,我们考虑了由于 Hills 双星瓦解机制注入到 SMBH 附近高偏心率轨道上的恒星的作用,并表明若 SMBH 影响半径处的双星比例接近于一,则 MS-EMRI 速率几乎可接近 TDE 速率。最后,我们讨论了物理恒星碰撞影响了相空间的大片区域。
引用
@article{arxiv.1907.03312,
title = {Tidal disruption events, main-sequence extreme-mass ratio inspirals and binary star disruptions in galactic nuclei},
author = {Re'em Sari and Giacomo Fragione},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.03312},
year = {2019}
}
备注
9 pages, 4 figures, accepted by ApJ