中等质量黑洞对主序星的潮汐撕裂:明亮的十年
高能天体物理现象
2018-10-30 v4
摘要
已有暗示性证据表明中等质量黑洞(IMBH;10^{3-5} M_sun)存在于某些球状星团(GC)和矮星系中,但作为一个总体的 IMBH 仍难以捉摸。当一颗主序星过于接近 IMBH 时,它可能被潮汐俘获并撕裂。我们研究了此类潮汐撕裂事件的长期吸积与观测后果。撕裂半径为黑洞 Schwarzschild 半径的数百至数千倍,因此由于广义相对论效应微弱,回落碎片的圆化效率非常低。由于这一点以及高质量回落率,束缚碎片最初经历约 10 年长的超 Eddington 吸积阶段。该阶段抛射外流的光球发射主导了可观测辐射,并在 UV/光学波段达到 10^42 erg/s 的峰值光度。当吸积率降至 Eddington 率以下后,热光度遵循常规的 t^{-5/3} 幂律衰减,X 射线来自内吸积盘开始可见。对新近报道的 IMBH 潮汐撕裂事件候选体 3XMM J2150-0551 建模,我们发现数据与预测总体一致。在球状星团和邻近矮星系中搜寻这些明亮、长期的事件或可揭示 IMBH 总体。
引用
@article{arxiv.1806.08093,
title = {Tidal Disruption of a Main-Sequence Star by an Intermediate-Mass Black Hole: A Bright Decade},
author = {Jin-Hong Chen and Rong-Feng Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.08093},
year = {2018}
}
备注
8 pages, 11 figures, published in the Astrophysical Journal