超深潮汐撕裂事件：瞬时自相交与可观测量
高能天体物理现象
2019-07-24 v1
摘要
一颗接近超大质量黑洞（SMBH）的恒星可能在潮汐撕裂事件（TDE）中被扯碎。我们研究超深TDE，这是一种新 regime，其中被瓦解的碎片接近黑洞的史瓦西半径，且前导部分在首次近心点通过时与拖尾部分相交。我们利用牛顿解析估计和广义相对论（GR）测地线模型，计算了产生这些瞬时自相交的穿透因子β与SMBH质量M的范围。我们发现，对太阳型恒星的显著自相交，在M/M_⊙=10^4时需要β∼50–127，到M/M_⊙=10^6时降至β∼5.6–5.9。我们运行平滑粒子流体动力学（SPH）模拟以证实我们的计算，发现二者高度一致，对M的依赖略浅。我们预言，碰撞产生的激波发出持续t∼2 s、L∼10^{47} ergs/s、E∼2 keV的X射线耀发，且碎片存在持续t∼数分钟的瞬时吸积过程。此类事件稀少，发生率为\dot{N}≲10^{-7} Mpc^{-3} yr^{-1}。超深TDE可探测低质量SMBH的强引力与丰度。
引用
@article{arxiv.1905.07056,
title = {Ultra-deep tidal disruption events: prompt self-intersections and observables},
author = {Siva Darbha and Eric R. Coughlin and Daniel Kasen and Chris Nixon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.07056},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 5 figures