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黑洞周围粘滞扩散吸积盘:对 TDE、LFBOT 及其他暂现源的影响

高能天体物理现象 2025-12-11 v1

摘要

我们提出了一个关于质量在 10108M10-10^8M_\odot 之间的黑洞(BH)周围粘滞扩散吸积盘的简单时变模型。我们将结果应用于潮汐瓦解事件(TDE)和亮快速蓝光学暂现源(LFBOT,如 AT2018cow)的晚期发射观测。我们的模型通过纳入超爱丁顿吸积期间的外流、TDE 圆化过程中的质量和角动量不守恒、内吸积流对外盘的辐照以及一系列粘滞应力模型,对先前的工作进行了推广。我们表明,TDE 中的许多晚期平台可以由圆化过程中由于角动量重新分布而形成的具有大角动量分布范围的盘来解释。粘滞扩散在年尺度上并非必需,尽管也与数据兼容。辐射压主导的薄盘坍缩到稳定的气体压主导相大大低估了 TDE 平台光度,强烈支持热稳定的磁主导盘模型。TDE 中外盘由于恒星轨道与黑洞自旋不对齐而产生的辐照使平台光度和持续时间增加了数倍。对 TDE 晚期发射的持续研究提供了一个独特的机会来约束盘形成和圆化、盘翘曲、角动量传输以及盘物理的理解尚不充分的方面。我们开发的模型还可以解释 LFBOT AT2018cow 在 BH 质量约为 10100M10-100M_\odot 时的晚期光学-紫外发射。AT2018cow 晚期的微弱 X 射线发射可能是由于持续的吸收。我们的模型预测,晚期 X 射线最终应该可以再次探测到,并且对 AT2018cow 的 HST/JWST 观测可能在近红外-光学波长处探测到 SED 中的断裂,为外吸积盘热力学提供了强有力的探针。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.09017,
  title  = {Viscously Spreading Accretion Disks around Black Holes: Implications for TDEs, LFBOTs and other Transients},
  author = {Mila Winter-Granic and Eliot Quataert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09017},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 10 figures. Submitted to The Open Journal of Astrophysics. Comments welcome