主序星的潮汐半径——III. 部分瓦解

在本文（本系列第三篇）中，我们继续研究主序星被一个非自转的 $10^{6}~\rm{M}_\odot$ 超大质量黑洞潮汐瓦解的事件。此处我们聚焦于部分瓦解的结果。随着相遇强度减弱，碎屑质量日益集中于能量分布的外缘。结果，质量回落率可显著偏离 $t^{-5/3}$ 幂律，变得更像单一峰值，其尾端以 $t^{-p}$（$p\simeq2-5$）衰减。幸存遗迹沿顺行方向自转加速，且比同质量主序星更热。它们的比轨道能量约为碎屑的 $\simeq10^{-3}$ 倍（相对于黑洞势能为任意符号），而比角动量接近原恒星。即便强相遇，遗迹相对于黑洞势能在无穷远的速度 $\lesssim 300$ km s$^{-1}$，故无法远行至星系核球之外。束缚于黑洞的遗迹可能经历第二次潮汐瓦解事件。