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大质量黑洞周围白矮星的潮汐耗散与演化:通向潮汐破坏的偏心路径

高能天体物理现象 2016-12-22 v1

摘要

被俘获到围绕大质量黑洞(MBH)的高偏心率轨道上的白矮星(WD)在潮汐破坏之前可能经历多次近心点通过。在这些通过过程中,MBH 的潮汐势激发 WD 内部的振荡或波,而这些振荡的耗散可在 WD 被破坏前显著影响其物理性质。针对真实的 WD 模型,我们假设这些向外传播的引力(浮力)波在外层通过非线性效应或辐射阻尼被有效耗散,据此计算了受潮汐激发的引力波振幅随近心点距离和偏心率的变化关系。我们得到了潮汐能量与角动量转移率以及潮汐加热率的拟合公式。我们发现这些动力学潮汐在驱动 WD-MBH 双星轨道衰减方面远弱于引力辐射,且在轨道演化过程中改变 WD 自转的效率也很低。将我们计算的潮汐耗散率纳入基于 MESA 的 WD 演化代码中,我们发现潮汐加热可导致 WD 显著增亮,并可能在 WD 发生潮汐破坏之前于氢包层中引发失控聚变。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.07316,
  title  = {Tidal Dissipation and Evolution of White Dwarfs Around Massive Black Holes: An Eccentric Path to Tidal Disruption},
  author = {Michelle Vick and Dong Lai and Jim Fuller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.07316},
  year   = {2016}
}

备注

17 pages, 17 figures, submitted to MNRAS