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近圆轨道恒星的潮汐撕裂

高能天体物理现象 2024-07-02 v1

摘要

我们考虑了低质量恒星在接近圆形轨道上的 Roche lobe overflow (RLO) 向超大质量黑洞 (SMBH) 的情况。如果质量转移不稳定,其速率将在一个失控过程中加速,导致高度超 Eddington 质量吸积速率,伴随从 SMBH 附近发射的准双偏光流。这会产生持续一周到一个月的明亮的 optical/紫外光 flare,伴随来自 SMBH 附近的持续一年到十年的 X 射线前驱和后驱。此类“Circular Tidal Disruption Events (TDEs)”代表了一种新的核型瞬变现象,发生率可达原始抛物线潮汐撕裂事件率的 110%1-10\%。在撕裂前的近破裂旋转和强潮汐变形可能导致强磁场,使 circular-TDE 成为喷射 TDE 的前体。撕裂前的外流会产生约 102M\sim \rm 10^{-2} \, M_\odot 的 circum-nuclear environment (CNM),距离 0.010.1pc\sim 0.01-0.1 \, \rm pc,可能导致明亮的射电辐射,也类似于喷射 TDE 推断的 CNM。我们讨论了 circular TDE 与其他最近确认的核型瞬变现象类别的更广泛联系,如 repeating-TDEs 和 Quasi-Periodic X-ray Eruptions,以及与类似 LISA 时代下可能的多信使源的亮快蓝色 optical 瞬变现象(如 AT2018cow)的可能联系。我们还讨论了类似 RLO 的白矮星围绕中间质量黑洞的情形,这可能在 LISA 时代成为多信使源。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.00149,
  title  = {Tidal Disruption of a Star on a Nearly Circular Orbit},
  author = {Itai Linial and Eliot Quataert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.00149},
  year   = {2024}
}

备注

22 pages, 7 figures. Submitted to ApJ. Comments are welcome