旋转黑洞的潮汐撕裂：自旋与碰撞参数的影响

我们给出了旋转超大质量黑洞潮汐撕裂恒星的相对论光滑粒子流体动力学模拟结果，涵盖广泛的碰撞参数与黑洞自旋。对于深 encounter，我们发现：相对论进动产生了用牛顿方程无法获得的碎屑几何结构；部分流体可被抛射到 plunge 轨道上，降低回落率与所得吸积盘质量；近心点处的多次挤压与反弹可能由相关激波突破产生独特 X 射线特征；若角动量展宽将部分碎屑抛到非 plunge 轨道上，撕裂可发生在边际束缚半径之内。或许令人惊讶的是，我们还发现相对论效应在部分撕裂中也很重要，其中自引力与潮汐力之间的平衡如此 precarious，以至于原本次要的相对论效应可对恒星命运产生决定性后果。在其间，恒星被完全撕裂但相对论效应温和，差异在于回落率更平缓的上升、更晚且更小的峰值，以及更长的返回时间。然而，相对论进动总是导致更厚的碎屑流，无论是在束缚部分（加速圆化）还是在非束缚部分（加速并增强独立暂现源的产出）。我们讨论了撕裂的各种性质（近心点压缩、能量分布的形状与展宽）与潜在可观测量（峰值回落率、上升与衰减时间、超爱丁顿回落的持续时间）作为碰撞参数与黑洞自旋的函数。