Simulations of Magnetic Fields in Tidally-Disrupted Stars
我们进行了第一次恒星潮汐破裂的磁流体动力学模拟的超大质量黑洞。我们考虑恒星的纠缠和有序的磁场，为放牧和深刻的破坏性的遭遇。当恒星从分裂中幸存下来时，我们发现它的磁场放大了20倍，但没有证据表明它是一个自我维持的发电机，可以产生任意的磁场增长。对于没有幸存下来的恒星，并在潮汐碎片流产生的部分中断，我们发现，磁场的组成部分平行于拉伸方向沿碎片流只略有减少，随着时间的推移，最终导致在流的磁压力是均分与气体。我们的研究结果表明，大多数（如果不是全部的话）恒星潮汐破裂中返回的气体在返回黑洞时已经高度磁化。
2016-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational waves from the collision of tidally disrupted stars with massive black holes
我们使用流体动力学的模拟，再加上充分的广义相对论调查的引力波产生的恒星碰撞时，一个大质量的黑洞的恒星的潮汐扰动半径位于远离黑洞的视界。我们考虑主序星和白矮星压缩星，和非旋转的黑洞，以及那些接近极端的自旋。我们研究的制度之间的恒星可以准确地模拟一个点粒子，潮汐效应完全抑制的引力波信号。我们发现，不可忽略的引力波可以产生，即使当恒星是强烈的潮汐力的影响，以及当它与大的角动量碰撞。我们讨论的影响，这些结果有潜在的观察引力波从这些来源与未来的探测器。
2014-10-13 astro-ph.HE gr-qc
Circularization of Tidally Disrupted Stars around Spinning Supermassive Black Holes
本文采用后牛顿修正的三维光滑粒子流体动力学模拟方法研究了自旋超大质量黑洞束缚轨道上潮汐扰动星的圆化。我们的模拟表明，碎片圆化敏感地依赖于辐射冷却的效率。如果辐射冷却效率低，碎片循环有两个阶段：第一，恒星碎片流由于相对论性拱点进动而自相交;相交点处的激波使轨道能量热化，碎片在黑洞周围形成几何上厚的环状结构。环通过粘性扩散迅速扩展，导致形成几何厚度的吸积盘。相比之下，如果辐射冷却是有效的，恒星碎片由于自相交激波而形成圆形，并形成几何上薄的环状结构。在这种情况下，耗散的能量可以在碎片圆化过程中发射，作为随后的潮汐破裂耀斑的前兆。对于一颗1兆太阳质量的恒星绕着一个10^6兆太阳质量的黑洞旋转，其辐射能量可能达到~2*10^{52}尔格。我们还发现，一个逆行（反时针）的黑洞自旋的冲击引起的圆化时间尺度短（长）比一个非旋转的黑洞在两种冷却情况下。在辐射有效冷却的情况下，圆化时间尺度非常长，并且对黑洞自旋也很敏感。具体而言，Lense-Thirring扭矩引起动态重要的节点进动，这大大延迟了碎片的循环。另一方面，在辐射效率低的情况下，节点进动太慢而不能产生可观察的签名。我们还讨论了我们的模拟和抛物线的TDEs，大多数恒星潮汐中断的特点之间的关系。
2016-09-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Effect of accreting tidally disrupted stars on the spin evolution of $\sim 10^6M_{\odot}$ black holes
潮汐破裂星（TDS）的吸积预计将对银河系中心质量为$\sim 10^6 M_{\odot}$的大质量黑洞（MBH）的增长做出重要贡献。在本文中，我们定量研究的TDS吸积对这些相对较小的MBH的自旋演化的影响，也考虑吸积的气体云与（许多）混乱的情节。我们发现，TDS吸积对$\sim 10^6 M_{\odot}$ MBH自旋分布的影响很大，甚至占主导地位，这取决于TDS吸积对MBH生长的贡献率（$f_{\rm TDE}$）.如果$f_{\rm TDE}$与$\gtrsim 0.9$一样大，则大多数$\sim 10^6M_{\odot}$ MBH具有低自旋（$|a| \lesssim 0.3$）;如果$f_{\rm TDE}$与$\lesssim 0.1$一样小，则大多数$\sim 10^6 M_{\odot}$ MBH具有高自旋（$|a| \gtrsim 0.7$）。我们还发现：（1）在TDS吸积态中，高自旋$\sim 10^6 M_{\odot}$ MBH所占的比例小于在气云（AGN）吸积态中的比例，这是由于当自旋较大时，TDS连续吸积期间自旋减小的速度比AGN期间自旋增加的速度快;（2）逆自旋吸积在TDS吸积态中所占的比例与逆自旋吸积的比例几乎相同，而在气云吸积态中所占的比例可以忽略不计。目前稀少的活动星系核样品（$\sim 10^6 M_{\odot}$）的自旋测量暗示了TDS…
2019-05-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
A relativistic jetted outburst from a massive black hole fed by a tidally disrupted star
虽然气体吸积到星系中心的一些大质量黑洞（MBH）上积极地为发光提供动力，但绝大多数MBH被认为是休眠的。偶尔，一颗恒星太靠近MBH时会被引力撕裂，导致明亮的全色潮汐破裂耀斑（TDF）。虽然高能瞬变Swift J164449.3+573451（“Sw 1644+57”）最初没有显示出理论上预期的（也没有以前观察到的）TDF特征，但我们表明观测（Levan等人，2011）表明质量约为10^6-10^7太阳质量的中央MBH上发生了突然吸积事件。我们发现的证据温和的相对论外流，喷流准直，同步加速器和逆康普顿过程的光谱特征，这导致了一个自然的类比SW 1644+57与一个较小规模的耀变体。因此，现象学上新颖的SW 1644+57连接TDFs和活动星系的研究，开辟了一个新的视野盘喷流相互作用的黑洞和磁场的产生和吸积系统中的运输。
2011-04-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Eddington envelopes: The fate of stars on parabolic orbits tidally disrupted by supermassive black holes
本研究通过模拟恒星被超大质量黑洞相对论性潮汐瓦解及碎片流一年演化的过程，首次自洽生成了可解释潮汐瓦解事件光学/紫外辐射的爱丁顿包层，模型与观测光变特征大体相符。
2024-07-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Double tidal disruption events in the changing-look AGN Mrk1018
本文在变脸活动星系核 Mrk1018 中发现双重潮汐瓦解事件，用两颗主序星被超大质量黑洞瓦解解释其 15 年平台光变曲线，且所得黑洞质量与 M-sigma 关系一致，揭示 TDEs 与变脸性质的紧密关联。
2025-07-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Double tidal disruption events or repeating partial tidal disruption events in AT 2020vdq
Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, GuangXi University（广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理广西重点实验室）
本文提出简化方法分析AT 2020vdq的两个耀斑，发现其不符合重复pTDEs假设，但支持双TDEs解释。
2025-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Late-time observations of the relativistic tidal disruption flare candidate Swift J1112.2-8238
我们提出了相对论性潮汐破裂耀斑候选者斯威夫特J1112.2-8238的后期跟踪。我们确认先前确定的红移的$z=0.8900\pm0.0005$的基础上多发射线检测。主星系的{ \em HST}成像显示了一个复杂和扭曲的形态，至少有两个空间上不同的组成部分。在VLT/X-Shooter观测中，这些星系在速度空间中的偏移量小于350 km $^{-1}$，这表明宿主星系正在与另一个星系发生相互作用。瞬态位置与2.2 $σ$一致，隆起状分量的中心距其中心1.1 $\pm$ 0.5\，kpc。明亮的，可能是可变的无线电发射也被观察到，加强斯威夫特J1112.2-8238和其他先前确定的相对论性潮汐破裂耀斑之间的相似性。虽然瞬时位置是从宿主质心的$\sim2σ$，但宿主的破坏性质可以对此提供解释。潮汐扰动模型仍然是一个很好的描述这些事件。
2017-08-31 astro-ph.HE
Gravitational waves from black hole-neutron star binaries I: Classification of waveforms
利用我们的新的数值相对论程序SACRA，对黑洞（BH）-中子星（NS）双星的螺旋和合并过程进行了长期模拟，重点研究了引力波形。作为初始条件，采用改进的移动穿孔方法制备了处于准平衡态的BH-NS二元系。BH采用无旋运动穿刺模型，NS采用$Γ=2$多方状态方程和无旋速度场。BH与NS的质量比$Q=M_{\rm BH}/M_{\rm NS}$在1.5和5之间的范围内选择。由${\cal C}=GM_{\rm NS}/c^2R_{\rm NS}$定义的NS的紧凑度被选择为在0.145和0.178之间。对于大的$Q$值，NS不被潮汐破坏，只是被BH吞噬，引力波的特点是螺旋，合并，和振铃波形。在这种情况下，波形定性地与BH-BH双星的波形相同。对于足够小的$Q \alt 2$值，NS可能在被BH吞噬之前被潮汐破坏。在这种情况下，合并和衰荡波形的振幅非常低，因此，引力波的特征在于螺旋波形和随后的快速衰减。合并和振铃波形的差异清楚地反映在频谱形状和"截止"频率上，在该频率以上频谱振幅急剧下降。当NS没有潮汐中断时（例如，对于Q = 5），由非对称引力波辐射引起的反冲速度与BH-BH双星合并时的反冲速度近似一致，而在发生潮汐扰动的情况下，反冲速度被显著抑制。
2012-07-22 astro-ph.HE gr-qc
Hydrodynamics of Collisions and Close Encounters between Stellar Black Holes and Main-sequence Stars
最近的分析表明，恒星和恒星黑洞之间的近距离相遇经常发生在密集的星团中。根据最接近的距离，这些相互作用可能导致耗散遭遇，如潮汐捕获和破坏，或直接物理碰撞，所有这些都可能伴随着明亮的电磁瞬变。在这项研究中，我们进行了广泛的流体动力学模拟的密切接触之间的黑洞和主序星，共同涵盖的参数空间的利益，我们确定和分类的各种可能的结果。在几乎正面碰撞的情况下，恒星被完全破坏，大约一半的恒星物质被束缚在黑洞中。在经典潮汐破裂半径附近的更远距离的相遇中，恒星在第一次近心通过时仅部分破裂。根据相互作用的细节，部分被破坏的恒星残骸可能被黑洞潮汐捕获，或者变得不受约束（在某些情况下，从不对称的质量损失中接收足够大的脉冲踢出它的宿主星团）。在前一种情况下，恒星在最终被完全破坏之前会经历额外的近心通道。基于在我们的模拟结束时（特别是，总的束缚质量和角动量）的材料绑定到黑洞的属性，我们评论预期的吸积过程和相关的电磁签名，可能会导致。
2022-06-25 astro-ph.HE
Micro Tidal Disruption Events in Active Galactic Nuclei
活动星系核（AGN）可以作为黑洞装配线，通过动力学摩擦和引力波发射将一些恒星质量黑洞从星系中心附近聚集到活动星系核盘的内平面。在这里，我们表明，靠近银河系中心的恒星也被带入活动星系核盘，在那里它们可以被盘中恒星质量的黑洞潮汐破坏。这种微潮汐破裂事件（micro-TDEs）可能是有用的探测恒星与活动星系核盘的相互作用。我们发现活动星系核中的微TDE以$\sim170$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$的速率发生。他们最干净的观测探测器可能是探测到活动星系核中由重超大质量黑洞（$M_{\bullet}\gtrsim10^{8}$ M $_{\odot}$）引起的潮汐破裂，这样它就不会对太阳型恒星造成潮汐破裂。我们讨论两个这样的TDE候选人观察到的日期（ASASSN-15 lh和ZTF 19 aailpwl）。
2021-05-05 astro-ph.HE
The Impact of Bound Stellar Orbits and General Relativity on the Temporal Behavior of Tidal Disruption Flares
我们对被大质量黑洞潮汐破坏的恒星进行了广义相对论粒子模拟。当一颗恒星在一个中等偏心率的束缚轨道而不是抛物线轨道上被破坏时，所产生的恒星碎片的时间行为发生了质的变化。碎片最初都是绑定的，在很短的时间内返回近心点-原始恒星轨道时间尺度。因此，所得到的回退速率可以比爱丁顿速率高得多。此外，如果恒星在黑洞附近被破坏，在广义相对论很重要的情况下，恒星和碎片轨道显示出广义相对论性的岁差。拱点岁差可使碎片流在经过几次轨道后自行交叉，可能导致碎片快速能量耗散。如果恒星在围绕旋转黑洞的倾斜轨道上被破坏，节点岁差会降低自相交的概率，并且圆化可能需要许多动力学时间尺度，延迟耀斑活动的开始。粒子动力学的检查表明，具有短的持续时间的准周期耀斑，产生时的潮汐流的中心通过近心，可能会发生在早期的光变曲线。后期的光变曲线可能仍然表现出幂律的行为，这是一般的磁盘吸积过程。今后调查的探测触发器应扩大到在事件进入渐近衰减阶段之前捕获这种“非标准”短期耀斑活动，因为这种活动可能对黑洞自旋等物理参数更敏感。
2013-09-18 astro-ph.HE
Partial Stellar Disruption by a Supermassive Black Hole: Is the Lightcurve Really Proportional to $t^{-9/4}$?
一颗恒星被一个超大质量黑洞潮汐分裂，以及被分裂的碎片随后被那个黑洞吸积，提供了一种直接的方法来研究否则会静止的星系的内部区域。这些潮汐破坏事件（TDEs）正在以不断增加的速度被发现。我们提出了一个模型的潮汐中断碎片从部分TDE的演变，其中一个恒星的核心生存最初的潮汐相遇，并继续施加引力影响的潮汐剥离碎片的扩展流。我们使用这个模型表明，渐近回落率的材料的黑洞在部分TDE规模为$\propto t^{-2.26\pm0.01}$，是有效的独立的质量的核心，生存的遭遇，我们还估计在TDE接近这种渐近缩放的速度作为核心质量的函数。这些发现表明，如果恒星被完全破坏，从TDE到黑洞的晚期吸积速率下降为$t^{-5/3}$，或者如果留下核心，则下降为$t^{-9/4}$。我们强调，以前的调查没有恢复这一结果，由于开普勒的能量周期关系的碎片轨道，这是不再有效时，一个幸存的核心产生的时间依赖性，引力势的假设。在当前的宽场调查时代，回落率的这种二分法对TDE的特征信号具有重要影响。
2019-09-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence for a Stellar Disruption by an IMBH in an Extragalactic Globular Cluster
本文报道了位于天炉座椭圆星系NGC 1399中的一个球状星团的[O III] 5007埃和[N II] 6583埃的辐射，该星团的超亮X射线源（ULX）CXOJ 033831.8 -352604。在光谱中不存在伴随的巴耳末发射线。一种可能性是，禁线是由X射线照射的恒星碎片发出的，该恒星被中等质量黑洞（IMBH）潮汐破坏，这些碎片也为黑洞提供能量，导致观察到的X射线发射。谱线强度表明，发射区的最小尺寸约为10 ^15 cm，如果发射谱线的70 km/s半宽代表围绕黑洞的旋转，则意味着黑洞的最小质量为1000太阳质量。没有检测到H-α和H-β发射线表明一颗白矮星被破坏了，尽管强烈的氮发射的存在有点神秘。
2010-01-26 astro-ph.HE
Interruption of Tidal Disruption Flares By Supermassive Black Hole Binaries
超大质量黑洞双星是星系合并的产物，在验证λ冷暗物质宇宙学和定位引力波辐射源方面具有重要意义。星系核中SMBHB的独特电磁特征对于识别从红外波段到X射线波段的观测中的双星是必不可少的。近年来，由超大质量黑洞（SMBH）对邻近恒星的潮汐扰动引起的光学、紫外和X射线耀斑已被成功地用于观测探测正常星系中的单个SMBH。在这封信中，我们调查吸积的气体碎片的潮汐破坏恒星的SMBHB。利用三体系统的稳定性分析和数值散射实验，我们表明，恒星碎片气体的吸积，它最初随时间$\propto t^{-5/3}$衰减，将停止在一个时间$T_{\rm tr} \simeq ηT_{\rm b}$。这里，$η\sim0.25$和$T_{\rm b}$是SMBHB的轨道周期。在中断一段时间后，吸积在时间$T_{\rm r} \simeq ξT_b$离散地重现，其中$ξ\sim 1$。$η$和$ξ$敏感地依赖于潮汐扰动星在潮汐半径处的轨道参数和SMBHB的轨道偏心率。恒星碎片气体的中断吸积引起中断的潮汐耀斑，这可以用来确定SMBHB在非活动星系在即将到来的瞬态调查。
2009-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Tidal Capture by a Black Hole and Flares in Galactic Centres
我们提出了一个大规模的黑洞在银河系中心的潮汐捕获和破坏的对象的迹象。由于与黑洞的强引力场相互作用，该物体的光变曲线可以以100秒\times（M_{bh} /10 ^6 M_{Solar}）的特征时间突然爆发。我们的模拟表明，广义相对论在遭遇的后期阶段以两种方式起着至关重要的作用：（i）由于近日点的岁差，潮汐破裂更加严重，（ii）光的弯曲和光的畸变产生并增强了远处观察者看到的耀斑。我们提出我们的结果的情况下，潮汐中断太阳型恒星。我们还讨论了在银河系中心观察到的两个最强的耀斑。虽然第一个是在X射线和第二个红外线观察到的，他们有几乎相同的光变曲线，我们发现有趣的是，它是可能的，以适应红外线耀斑与潮汐破坏彗星或行星物体的一个相当简单的模型。我们讨论的模型和可能的情况下，这样的事件可以发生。
2009-03-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Lense-Thirring precession around supermassive black holes during tidal disruption events
当一颗恒星漫游到足够接近黑洞的地方，被它的潮汐力扰乱时，就会发生潮汐破坏事件（TDE）。潮汐破裂恒星的碎片预计将在超大质量黑洞周围形成一个吸积盘。这些事件的光变曲线有时显示出准周期性的通量调制，这可能与由于透镜-瑟林（“框架拖曳”）效应而导致的吸积盘的进动有关。由于恒星的初始轨道通常相对于黑洞的旋转是倾斜的，这种不对准加上透镜-瑟林效应导致了圆盘的扭曲。在本文中，我们提供了一个简单的系统模型，该系统由围绕旋转的超大质量黑洞的厚而窄的吸积盘组成，目的是：（a）计算作为系统参数的函数的预期进动周期，（b）讨论为了具有刚性进动而必须满足的条件，（c）研究对准过程，突出了不同的机制如何发挥作用，导致光盘和黑洞角动量对齐。
2015-10-16 astro-ph.HE
The radio afterglow of Swift J1644+57 reveals a powerful jet with fast core and slow sheath
我们的非热瞬态斯威夫特J1644+57模型产生的相对论性喷流吸积的潮汐破裂的恒星到一个超大质量黑洞。伴随的同步辐射是由喷流和致密的环核介质之间的激波相互作用产生的，类似于伽马射线暴的余辉。然而，一个悬而未决的谜团是晚期射电再亮的起源，它发生在喷射X射线发射峰值之后很久。在这里，我们系统地探讨了几个建议的解释，这种行为的多维流体动力学模拟耦合到一个自洽的辐射转移计算的同步辐射。我们的主要结论是，雨燕J1644+57的射电余辉不能自然地用具有一维顶帽角结构的喷流来解释。然而，一个更复杂的角结构，包括一个超相对论性的核心（洛伦兹因子$Γ\sim 10$）所包围的较慢（$Γ\sim $ 2）鞘提供了一个合理的拟合的数据。这种几何形状可能是由于超爱丁顿吸积流的径向结构或喷流进动的结果。我们推断$\sim$几$10^{53}\,$ erg的喷出物的总动能需要一个高效的喷射发射机制。我们的喷流模型提供了最好的拟合轴上事件斯威夫特J1644+57的光变曲线被用来预测离轴视角的射电光变曲线。通过其热盘发射，以及检测孤儿TDE余辉与即将到来的宽场无线电调查和解决喷流结构与长基线干涉测量的前景，从TDE的相对论射流的存在的影响进行了讨论。
2015-04-10 astro-ph.HE
Hydrodynamical simulations of the tidal stripping of binary stars by massive black holes
在星系核中，围绕中心大质量黑洞的低角动量轨道上的恒星可以完全或部分地被黑洞潮汐场破坏，通过气体吸积照亮紧凑的物体。这种现象可以重复，如果恒星，没有完全中断，是在一个封闭的轨道上。由于双星系统中恒星的多样性，双星也可能在潮汐分离后立即经历这样的命运。黑洞对这两个双星的消耗预计将为双峰耀斑提供动力。在本文中，我们执行的第一次，与GADGET 2，一套光滑粒子流体动力学模拟银河系中心黑洞周围的双星在牛顿政权。我们发现，吸积光度光变曲线从双潮汐中断揭示了一个更突出的膝盖，而不是一个双峰，当减少遇到的碰撞参量和提升的质量之间的差异时，离开系统后，二进制分离和质量的同伴。如果其中一颗恒星在双星分离后仍然被束缚在黑洞中，而只是部分被破坏，那么对拐点的探测可以预测周期性吸积光度耀斑的发生。因此，膝盖可能是周期性耀斑的前兆，然后可以预测，跟踪和更好地建模。黑洞质量范围$10^5-10^8 \rm M_{\rm \odot}$的分析估计表明，在质量为$10^6-10^7 \rm M_{\rm \odot}$的黑洞中，膝特征得到增强。
2016-02-03 astro-ph.HE
A population of highly energetic transient events in the centres of active galaxies
最近的全天巡天观测发现了新的瞬变现象。这些包括被中心超大质量黑洞破坏的恒星，以及能量比典型超新星高10-100倍的超新星。然而，在宿主星系的最内部区域明显发生的更有活力的瞬变现象的本质是激烈争论的。在这里，我们报告了迄今为止发现的最具能量的：PS1-10adi，总辐射能量约为2.3 x 10^52 erg。其光变曲线的缓慢演化和持续3年以上的窄谱线与已知的周期性黑洞变化类型不一致。所观察到的性质意味着由膨胀材料和大量周围致密物质之间的冲击相互作用提供动力。这种膨胀物质的合理来源是一颗被中心黑洞潮汐破坏的恒星，或者是一颗超新星。两者都可以满足能源预算。对于前者，我们将不得不援引一种新的、迄今为止还未发现的潮汐破裂恒星的变体，而超新星的起源则主要依赖于其核位置所产生的环境效应。值得注意的是，我们还发现PS1-10adi并不是一个孤立的案例。因此，我们推测，这一新的瞬态人口以前被忽视，由于不正确的关联与潜在的中央黑洞活动。
2017-11-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Swift J1644+57 gone MAD: the case for dynamically-important magnetic flux threading the black hole in a jetted tidal disruption event
不寻常的瞬变斯威夫特J1644+57可能是由一个准直的相对论性喷流产生的，该喷流由恒星的潮汐破裂（TD）后的大质量黑洞（BH）吸积提供动力。对这一事件的解释有几个谜团：（1）在伽马射线触发后的头10天内，X射线/伽马射线光变曲线出现极端的耀斑和“高原”形状;（2）在触发数月后，前向激波射电辐射意外地重新变亮;（3）尽管通常预计吸积盘和BH的角动量之间会出现不对准，但没有明显的喷流进动证据;（4）最近在1.5年后突然关闭射流X射线发射。在这里，我们表明，所有这些看似完全不同的奥秘自然解决了一个假设：存在强磁通量φ穿过BH。最初，Φ是弱相对于高回落质量吸积率，Mdot，和磁盘和射流旋进的BH轴=我们的视线。随着Mdot下降，Phi变得动态重要，并导致磁制动盘（MAD）。MAD会自然地将盘和喷流轴沿BH自旋轴对齐，但这只是在剧烈的重排阶段（喷流摆动）之后。这解释了早期不稳定的光变曲线和后期缺乏岁差的原因。我们使用我们的模型对雨燕J1644+57进行约束BH和被破坏的恒星性质，发现太阳质量的主序星被相对较低的质量（M~10^5-10^6 Msun，BH）破坏与数据一致，而WD破坏（尽管仍然有可能）是不利的。驱动雨燕J1644+57所需的磁通量太大，恒星本身无法提供，但可以从TD之前存在于星系核中的静止“化石”吸积盘中收集。这种化石盘的存在（缺乏）可能是TD事件伴随着强大喷流的决定性因素。[…
2013-01-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Relativistic effects on tidal disruption kicks of solitary stars
如果超大质量黑洞（SMBH）的潮汐力克服了恒星的自引力，那么过于靠近银河系中心的孤立恒星就会被潮汐力破坏。如果恒星只是部分分裂，那么一小部分作为自我束缚的物体存活下来，这个剩余的核心将经历特定轨道能量的净增益，这转化为高达$\sim 10^3$ km/s的速度“kick”。在本文中，我们提出的光滑粒子流体动力学（SPH）模拟的结果，这种部分破裂，并分析了速度踢上的幸存的核心。我们比较了$γ$ = 5/3和$γ$ = 4/3多面体在牛顿势和广义势中的破坏，广义势再现了史瓦西黑洞周围的大多数相对论效应，无论是精确的还是非常精确的。对于牛顿的情况下，我们证实了以前的研究结果，即幸存的核心的反冲速度几乎是独立的黑洞的比例，恒星质量，是一个函数的碰撞参量$β$单独，达到最多的逃逸速度的原始恒星。对于一个给定的$β$，相对论效应对于更大的黑洞质量变得越来越重要。特别是，我们发现，踢速度增加与黑洞质量，使更大的踢比在牛顿的情况下更常见，低$β$遇到统计上更有可能比高$β$遇到。对广义势的潮汐张量的分析表明，我们的结果是真实相对论反冲速度的鲁棒下限，并且与精确结果基本一致。
2015-02-17 astro-ph.HE
Measuring stellar and black hole masses of tidal disruption events
当恒星被超大质量黑洞潮汐破坏时产生的耀斑有可能作为黑洞质量和恒星质量的诊断。我们提出了一种新的方法，以实现这一潜力的基础上的物理模型的光学/紫外光的生产，其中冲击附近的远心碎片轨道耗散轨道能量，然后从该地区辐射。测量耀斑峰值处的光学/UV光度和色温直接导致两个质量。黑洞的质量主要取决于在峰值亮度时观测到的温度，而被破坏的恒星的质量主要取决于峰值亮度。我们介绍{ \sc TDEmass}，一种方法来推断的黑洞和恒星质量给定这两个输入量。使用{ \sc TDEmass}，我们发现，对于21个测量良好的事件，黑洞质量在$5\times 10^5$和$10^7 M_\odot$之间，初始质量在0.6和$13M_\odot$之间的破裂星。https://github.com/taehoryu/TDEmass.git上提供了一个用于{ \sc TDEmass}的基于{ \sc python}的开源工具。
2020-10-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A Channel to Form Fast-spinning Black Hole--Neutron Star Binary Mergers as Multi-messenger Sources
在成功探测到来自GW 170817的引力波（GW）信号及其相关的电磁（EM）信号之后，中子星-黑洞（NSBH）合并被高度期望成为下一种类型的多信使源。然而，尽管在GW第三次观察运行期间发现了几个NSBH合并候选者，但没有确定来自这些来源的EM对应方。最合理的解释是，这些NSBH合并的候选者是暴跌事件，主要是因为主要的黑洞有近零的预测对齐自旋的基础上GW的观测。鉴于NSs可以很容易地被具有高投影对齐自旋的BH潮汐破坏，我们研究了形成具有快速自旋BH的NSBH双星的演化通道，BH质量和自旋的性质，以及它们相关的潮汐破坏概率。我们发现，如果NS首先诞生，伴星氦将被有效地潮汐自旋，并最终形成快速旋转的BH。如果黑洞在出生时没有受到显著的出生踢，这些可以在哈勃时间内合并的NSBH双星将具有具有投影对齐自旋$χ_{z}\gtrsim0.8$的黑洞，因此，肯定可以允许潮汐破坏发生。即使对于一小部分NSBH双星考虑显著的BH反冲，BH的投影对准自旋也是$χ_z\gtrsim0.2$。这些系统仍然可能是破坏事件，除非NS非常大。因此，NS第一出生的NSBH合并将是有前途的多信使来源。我们将讨论与这些系统相关的各种潜在EM对应物及其在即将到来的第四次观测运行中的可探测性。
2022-04-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Disruption of a Red Giant Star by a Supermassive Black Hole and the Case of PS1-10jh
新一代潮汐扰动理论模型的开发是及时的，因为在对瞬变天空的调查中捕获了越来越多的不同事件。最近，Gezari等人报告了一类新的潮汐破裂事件的发现：富含氦的恒星核心的破裂，被认为是红巨星（RG）的残余。出于这一发现和其他人的预期，我们认为潮汐相互作用的RG星与超大质量黑洞（SMBH），导致剥离的恒星信封和随后的inspiral的紧凑的核心走向黑洞。一旦恒星外壳被移除，核心的内旋就受到潮汐加热和引力辐射的驱动，直到核心落入SMBH或被潮汐破坏。在潮汐破裂候选PS1- 10 jh的情况下，我们发现，有一组轨道解在高偏心率，潮汐剥离的氢信封吸积的SMBH之前，氦核心被破坏。这将RG核心的参数空间的一部分，强大的潮汐加热可以解除简并的紧凑的残留物和破坏它之前，它达到潮汐半径。我们考虑如何解释这一系列的事件令人困惑的情况下，从PS1- 10 jh的光谱的氢发射线，并引起其其他观测功能。
2014-06-19 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Observational signatures of the black hole Mass Distribution in the Galactic Center
我们模拟了银河系中心SgrA* 周围由主序星和不同的黑洞（BH）遗迹组成的星团。跟踪恒星演化，我们找到了BH剩余质量，并构造了BH质量函数。我们选取了4个BH粒子，考虑了质量函数对系统动力学演化的影响。从初始的6维参数族出发，采用MCMC方法，通过直接比较$t = 10.5$陀螺仪后的模拟结果与当前观测的恒星表面密度、恒星质量分布和SgrA* 质量，找到了模型中各个参数的最佳拟合。利用这些参数，我们详细地研究了系统的动力学演化。我们还探讨了质量增长的SgrA* 由于潮汐中断的恒星和吞噬BH。我们表明，消耗的质量占主导地位的BH组件具有较大的初始归一化的BH质量函数。假设大约10%的潮汐分裂恒星对SgrA* 质量的增长有贡献，恒星在增加SgrA* 质量方面占第二位。我们考虑的GW信号的可探测性，从吸入恒星质量BHs围绕SgrA* 与LISA。用信噪比$\gtrsim 8$计算LISA带中每个黑洞物种的寿命占其整个寿命的比例，并将这个数字与系统中黑洞的总数重新标度，我们发现，每个银河系大小的星系每年的总预期吸气率为$10^{-5}$。非常有趣的是，该速率对于BH分量是占主导地位的，具有由BH质量函数决定的较大的初始归一化。我们把它解释为BH质量函数的第二个特征。
2020-02-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tracing the Evolution of SMBHs and Stellar Objects in Galaxy Mergers: An Multi-mass Direct N-body Model
采用直接N体数值模拟方法，模拟了合并星系中两个超大质量黑洞与周围恒星的动力学协同演化。为了研究不同的恒星成分如何在合并过程中演变，我们生成演化的恒星分布与初始质量函数。对于一些罕见但有趣的事件，如主序星的潮汐破裂，低质量星、白矮星、中子星和恒星质量黑洞的坍缩，以及红巨星或渐近巨星分支星的部分潮汐破裂，人们也提出了特殊的方案。结果表明，束缚超大质量黑洞双星（SMBHB）的形成将提高SMBH对恒星天体的捕获率。与等恒星质量模型相比，多质量模型倾向于导致更高的分裂恒星的平均质量。大约一半的被捕获的主序星不会被SMBH的潮汐干扰，而是直接陷入SMBH，因为它们的恒星半径很小。另一方面，如果巨星离SMBH足够近，它们的外壳就可以被剥离。虽然大多数巨星的残余物可以在分裂后幸存下来，但一小部分仍然可以迅速或在许多轨道周期后坠入SMBH。我们的研究结果还表明，在合并开始时，致密星的质量分离显着，然后这种效果被破坏的两个SMBH形成一个绑定的二进制。
2023-01-20 astro-ph.HE
The Role of Stellar Spin in Repeating Partial Tidal Disruption Events
Syracuse University（雪城大学）；University of Leeds（利兹大学）；Eureka Scientific（尤里卡科学公司）；The George Washington University（乔治华盛顿大学）；Schmidt Sciences（施密特科学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）
通过流体动力学模拟，发现初始快速自旋（与轨道角动量对齐）的高质量主序星在重复部分潮汐瓦解中产生逐次变暗的爆发，支持Hills机制作为恒星来源。
2026-07-22 astro-ph.HE
Tidal disruptions of separated binaries in galactic nuclei
几个星系已经展示出X射线耀斑，这与中央超大质量黑洞对恒星的潮汐破坏相一致。在这个过程的理论处理中，通常假设恒星最初相对于黑洞处于近似抛物线的轨道上。这样的假设导致最简单的近似为热光度的$t^{-5/3}$衰减，这确实与这种耀斑的光变曲线采样相对较差相一致。我们指出，还有另一种制度，其中的衰变将是不同的：如果一个二进制的潮汐分离和恒星，仍然接近孔最终潮汐中断从一个中等偏心率的轨道，衰变较慢，典型的$\sim t^{-1.2}$。因此，对这种耀斑的光变曲线进行仔细取样可以区分这些过程，并深入了解双星和星系中心的单星的动态。我们使用三体模拟和分析处理来探索这个过程，并讨论当今X射线探测和未来引力波观测的后果。
2012-04-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Aligned spin neutron star-black hole mergers: a gravitational waveform amplitude model
黑洞与中子星并合时发出的引力辐射与两个黑洞在中子星未被潮汐扰动时的辐射非常相似。当潮汐破裂发生时，重力波形可以大致分为两组，这取决于破裂物质的空间范围。扩展我们中的一些人以前的工作，在这里，我们提出了一个唯象模型的引力波振幅在频域中包含三种可能的结果合并：没有潮汐中断，“温和”和“强”潮汐中断。该模型被校准到134个广义相对论数值模拟的二进制的黑洞自旋是对齐或反对齐的轨道角动量。所有的模拟使用SACRA代码和分段多方中子星状态方程。本模型可用于确定黑洞的二元波形是足够的引力波探测，提取信息的状态方程从未来的引力波观测，以获得更准确的估计黑洞-中子星合并事件率，并确定这些系统的条件下，这些系统是可信的候选人作为中央引擎的伽马射线暴，macronovae和kilonovae。
2015-09-01 astro-ph.HE gr-qc
Tidal capture of stars by supermassive black holes: implications for periodic nuclear transients and quasi-periodic eruptions
陷入星系中心的恒星会受到超大质量黑洞（SMBH）的潮汐扰动，更近的碰撞会导致更大的扰动。激发这些潮汐是以牺牲恒星的轨道能量为代价的，这导致了一个天真的结论，即一个较小的近心点（即，恒星和SMBH之间更近的相遇）总是产生与SMBH更紧密结合的恒星。然而，一旦近心点距离足够小，恒星被部分破坏，恒星失去的质量的形态不对称性可以在幸存的核心的轨道能量中产生\emph{increase}，导致它被SMBH喷射-而不是捕获。使用平滑粒子流体动力学模拟，我们表明，这两种效应的组合-潮汐激发和不对称的质量损失-导致通过潮汐的恒星的结合能的$\sim 2.5\%$，这是显着小于理论最大值的总恒星结合能的能量损失的最大量。这一结果意味着，在短周期轨道（$\lesssim$几年）上被SMBH多次（$\gtrsim 10$）重复部分破坏的恒星，正如被用来解释周期性核瞬变ASASSN-14 ko和准周期爆发的那样，必须通过潮汐捕获以外的机制与SMBH结合，例如动力学交换（即，山捕获）。
2023-01-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Nonspinning black hole-neutron star mergers: a model for the amplitude of gravitational waveforms
黑洞-中子星双星并合比黑洞-黑洞并合显示出更丰富的现象学，即使在本文所考虑的相对简单的情况下--即黑洞和中子星都不旋转。当中子星被潮汐破坏时，引力波的发射与黑洞-黑洞的情况完全不同，根据被破坏物质的空间范围，它可以大致分为两组。我们提出了一个唯象模型的引力波振幅在频域中，包括三种可能的结果合并：没有潮汐中断，“温和”，和“强”潮汐中断。利用分段多方中子星状态方程对模型进行了广义相对论数值模拟的校准。从未来的引力波观测中提取关于核物质状态方程的信息，以及在第二代和第三代干涉引力波探测器中获得更准确的黑洞-中子星合并事件速率的估计，应该会被证明是有用的。我们计划随着更长、更精确的引力波形的出现来扩展和改进这个模型，我们将把它作为Mathematica软件包在网上公开。我们还在附录中提出了预测KAGRA噪声谱密度的分析拟合，这在数据分析应用中应该是有用的。
2013-10-09 astro-ph.HE gr-qc
The Influence of Black Hole Binarity on Tidal Disruption Events
合并是星系演化的标准范式的基础，并为超大质量黑洞双星提供了一种自然形成机制。这样一个双星的形成过程可以直接影响恒星被其中一个黑洞潮汐破坏的速度，而潮汐破坏本身的发光特征可以有一个双星伴星的明显印记。在这一章中，我们回顾了我们目前的理解的影响黑洞二元性的潮汐破裂事件的性质。我们讨论了超大质量黑洞二进制的潮汐中断率，第二个黑洞的影响回落的碎片和吸积流的形成，和超大质量黑洞二进制的潮汐中断事件的检测前景。
2019-09-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Lightcurve Evolution of the nearest Tidal Disruption Event: A late-time, radio-only flare
当一颗恒星足够靠近星系的超大质量黑洞时，潮汐力会破坏它，潮汐破坏事件（TDEs）就会发生。讨论了2010年11月在NGC 4845（d=17 Mpc）中观测到的IGRJ 12580 +0134的新观测结果。Jansky Very Large Array（JVLA）我们还讨论了2010-2011年Swift和XMM-牛顿观测的重新分析，以及新的，后期的Swift观测。我们的JVLA观测显示，直到2015年才出现核射电通量的衰减，当时看到了一个平台，然后在2016年出现了一个显著的（~因子3）射电耀斑。2016年的射电耀斑也伴随着射电光谱的变化，但在X射线中没有看到。我们将耀斑模拟为核喷流与星际介质中的云相互作用的结果。这与其他几个TDE中的晚期X射线耀斑不同，在这些TDE中，吸积状态和/或回退事件的变化被提出，在这种情况下，这两种情况都不可能发生。我们对2011年Swift和XMM-牛顿数据的重新分析显示了来自盘的热发射的重要证据，以及非常软的幂律。这一点，加上2010年观测到的极端X射线通量增加（因子> 100美元），支持了IGRJ 12580 +0134作为TDE的鉴定，而不是一个不寻常的活动星系核变率事件。
2021-11-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Red Giant Destruction by Stellar and Black Hole Collisions in Galactic Nuclei
Princeton University（普林斯顿大学）
研究星系核致密环境中红巨星与主序星或恒星级黑洞的碰撞，分析其剥离包层或抛射氦核的机制，并评估对红巨星种群的影响。
2026-06-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
A unified treatment of tidal disruption by Schwarzschild black holes
如果恒星的近心点足够靠近宿主星系中心的超大质量黑洞，那么它们的轨道就会被潮汐应力撕裂。一些由此产生的恒星碎片变得更加紧密地束缚在黑洞上，并可能产生一个可观测到的耀斑，称为潮汐破裂事件（TDE）。我们提供了一个自洽的，统一的治疗TDEs的非自旋（史瓦西）黑洞，调查的几个影响，包括广义相对论的变化，在相空间中定义的损失锥轨道上的恒星潮汐中断或捕获。由于直接的恒星捕获，在大质量黑洞中TDE速率迅速下降，但是这种效应被广义相对论中更强的潮汐场导致的损失锥的扩大所抵消。我们提供了一个新的映射过程，在牛顿引力和广义相对论之间转换，使我们能够更好地比较两种引力理论的预测。相对论中的部分潮汐破坏将从恒星上剥离更多的物质，并产生比牛顿引力中具有相同角动量的恒星轨道更紧密的碎片。然而，对于两种理论中导致完全破裂的深碰撞，相对论中更强的潮汐力意味着恒星离黑洞更远，碎片因此没有那么紧密地结合在一起，导致较小的峰值回落吸积率。我们还研究了捕获的潮汐碎片的地平线和相对论的近心进动的潮汐碎片，发现黑洞的$10^6$太阳质量和以上产生的潮汐碎片进动的$10^\circ$或更多的每个轨道。
2016-11-09 astro-ph.HE gr-qc
Partial tidal disruption events by stellar mass black holes: gravitational instability of stream and impact from remnant core
在稠密的星团中，如球状星团和疏散星团，恒星和黑洞（BH）之间的动力学相互作用可能非常频繁，导致各种天体物理瞬变。恒星和恒星质量BH的近距离相遇使得恒星有可能被BH潮汐扰动。由于BH的质量相对较低，并且对于高穿透率的情况，潮汐扰动事件（TDE）的截面较小，因此由近距离相遇引起的扰动通常是部分扰动。残余恒星核心的存在及其与恒星质量BH相比不可忽略的质量显著改变了吸积过程。我们研究了这个问题，SPH模拟使用代码{ \tt幻影}，包括辐射压力，这是很重要的小质量黑洞。此外，我们开发了一种新的，更一般的方法计算回退率，不依赖于任何近似。我们的研究表明，幂律斜率的回落率有很强的依赖于BH的质量在恒星质量BH政权。此外，在这种制度下，自重力的回落流和局部不稳定性变得更加显着，并导致破碎的材料崩溃成小块，然后返回到BH。这导致回退率的突然增加，这可能显著偏离幂律。我们的研究结果将有助于识别TDE的恒星质量BH在密集的集群。
2021-03-16 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Busting Up Binaries: Encounters Between Compact Binaries and a Supermassive Black Hole
考虑到银河系中心附近的恒星密度，紧凑型双星和超大质量黑洞之间的近距离相遇是一个合理的发生。我们目前的结果从近1300万这样的遭遇的数值研究。与以前的研究相一致，我们证实，潮汐破坏的黑洞的二进制系统，组件的二进制保持绑定到孔的偏心率~ 0.97和circularizes显着的时候，它进入经典的LISA带。我们的研究结果还表明，人口的幸存双星值得关注。这些双星系统的内部轨道参数受到扰动，可能会产生有趣的观测结果。我们研究了生存参数空间的区域，并估计了相遇后轨道参数的分布。我们发现幸存的双星变硬，它们的离心率增加，从而加速了它们的合并，由于引力辐射发射，并增加了预测的合并率高达1%。
2015-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Formation and Evolution of Primordial Black Hole Binaries in the Early Universe
由于早期宇宙中形成的原初黑洞双星的合并速率很大，质量范围为$0.1 - 10^3 M_\odot$的原初黑洞的丰度可以通过引力波观测来检验。为了把后者的估计更坚实的基础上，我们首先推导出分析PBH合并率一般PBH质量函数，同时施加一个最小的初始共动距离之间的二进制和PBH最接近的，为了挑选只有初始配置的二进制不会被打乱。然后，我们研究的PBH二进制文件的形成和演变前重组进行N体模拟。我们发现，潮汐扰动2体系统的基础上的分析估计强烈高估了目前的合并率时，PBH包括所有的暗物质，因为大多数初始的双星被周围的PBH破坏。这主要是由于在物质辐射相等时形成了紧凑的N体系统。然而，如果PBH只占暗物质$f_{\rm PBH} \lesssim 10\%$的一小部分，这些估计就变得更加可靠。在这种情况下，LIGO观测到的合并率对质量范围为$2 - 160 M_\odot$的PBH丰度施加了最强的约束。最后，我们认为，即使大多数初始PBH双星受到扰动，在早期宇宙中形成的双星的当前BH-BH合并速率也大于$\mathcal{O}(10)\,{\rm Gpc}^{-3} {\rm yr}^{-1}\, f_{\rm PBH}^3$
2019-02-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining a black hole companion for M87* through imaging by the Event Horizon Telescope
事件视界望远镜（EHT）是一个全球甚长基线干涉仪阵列，在1.3毫米波长处进行观测，探测到了M87超大质量黑洞（SMBH）的第一张图像。M87是室女座星系团中心的一个巨大椭圆星系，预计是通过星系团星系合并形成的。因此，M87* 通过动力学摩擦进行黑洞合并，并可能有一个或多个质量比低的双星伴星。我们发现，长期监测的M87 SMBH图像超过$\sim$ 1年，绝对位置精度为1 $\approxμas$可以检测到这样的二进制同伴，并排除大参数空间的半长轴（$a_0$）和质量比（$q$），这是目前不受限制。此外，M87* 周围存在的吸积盘排除了一个具有百万秒差距量级的$a_0\approx$的双星伴星，否则吸积盘就会被潮汐破坏。
2019-07-05 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-th
Tidal Peeling Events: low-eccentricity tidal disruption of a star by a stellar-mass black hole
恒星质量的黑洞（BH）和恒星之间的近距离相遇经常发生在密集的星团和活动星系核（AGN）的圆盘中。最近的研究表明，在高度偏心的近距离相遇中，恒星可能会被BH（微潮汐破坏事件，或微TDE）潮汐破坏，导致快速的质量吸积和可能明亮的电磁特征。在这里，我们考虑的情况下，恒星可能会接近恒星质量BH在一个渐进的，近圆形的inspiral，在一个circum-binary气体盘或在一个星团的三体相互作用的动力学摩擦的影响下。我们使用光滑粒子流体动力学代码PHANTOM对这种情况进行流体动力学模拟。我们发现恒星的质量被黑洞慢慢地剥离。我们称这种逐渐的潮汐破坏为“潮汐剥离事件”或TPE。根据初始距离和偏心的遭遇，TPE可能会表现出显着的吸积率和轨道演化不同于那些典型的（偏心）micro-TDE。
2023-03-22 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-th
