Neutrinos from tidal disruption events
潮汐破裂事件是对遥远的不活跃星系中的超大质量黑洞的一个很好的探测,因为它们显示出持续数月至数年的明亮的多波长耀斑。AT2019dsg是第一个与这种爆炸事件的中微子发射有关的潜在关联。
2021-02-23 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Tidal disruption near black holes and their mimickers
黑洞和虫洞都是爱因斯坦场方程的解,从远处看,它们都像一个中心质量。我们在这里表明,虽然在大的距离都表现得像牛顿物体,接近事件视界或喉咙,黑洞和虫洞有不同的潮汐效应的恒星,由于其各自的几何形状。我们量化这种差异的史瓦西黑洞和指数虫洞背景下的数值程序,并比较这些几何形状的潮汐碎片的峰值回落率。计算了这些背景下的潮汐扰动率。结果表明,这些数量是几倍更高的虫洞相比,黑洞的情况下。
2019-12-03 astro-ph.HE gr-qc
Numerical-relativity simulation for tidal disruption of white dwarfs by a supermassive black hole
本文在全广义相对论框架下数值模拟了超大质量黑洞对白矮星的潮汐撕裂,证实典型白矮星在特定质量黑洞的临界束缚轨道附近会被撕裂。
2023-04-03 astro-ph.HE gr-qc
Forecasting Tidal Disruption Events by Binary Black Hole Roulettes
本文讨论了由内层二元黑洞(BBH)和外层三元黑洞组成的三级系统的引力波发射和轨道演化。根据合并时的反冲速度,合并后的BBH可能会潮汐地破坏第三系。即使伴随着这种破坏的BBH合并的分数预计将远远小于1,第三的存在及其基本参数(如半长轴,投影质量)可以检查1000多个BBH与空间GW探测器LISA及其后续任务。这使我们能够有效地预选目标的后续搜索潮汐中断事件(TDEs)。与随机构型相比,具有对齐的轨道-和自旋-角动量的三重系统的TDE概率将显著更高。
2016-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Double tidal disruptions in galactic nuclei
一颗接近大质量黑洞(MBH)的近径向轨道上的恒星,如果足够接近MBH,就会受到潮汐干扰。在这里,我们将探讨发生了什么双星的质量中心接近MBH近径向轨道。与MBH的相互作用经常导致两颗恒星的顺序被打乱。我们认为,这样的事件可能产生的光变曲线是从那些单一的中断,如两个局部极大值可能的功能有很大的不同。来自MBH的潮汐力也可以导致双星的碰撞;这些合并的产物可以形成高度磁化的恒星,其随后的潮汐破坏可能使喷流迅速形成。
2015-05-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Tidal disruptions by rotating black holes: relativistic hydrodynamics with Newtonian codes
我们提出了一个近似的方法来研究恒星潮汐扰动的相对论制度的旋转大质量黑洞。它结合了一个精确的相对论描述的流体动力学演化的测试流体在一个固定的弯曲时空与牛顿处理流体的自重。利用两种不同的坐标系导出了克尔时空运动方程的显式表达式。我们在现有的牛顿光滑粒子流体动力学代码中实现了新的方法,并表明,包括额外的物理涉及很少的额外计算成本。我们仔细探索新方法的有效性,首先测试其恢复测地线运动的能力,然后通过比较潮汐破坏模拟的结果与以前的相对论研究。我们进一步比较模拟Boyer-Lindquist和Kerr-Schild坐标,并得出结论,我们的方法允许准确的模拟,即使是潮汐中断事件,恒星深入旋转黑洞的潮汐半径内渗透。最后,我们使用新的方法来研究黑洞自旋对潮汐破裂产生的碎片流的形态和回退率的影响,发现虽然自旋对回退率的影响很小,但它确实对流的形态产生了很大的影响,甚至可以成为恒星本身生存或破裂的决定因素。我们的方法进行了详细讨论,作为未来天体物理应用的参考。
2017-05-24 astro-ph.HE gr-qc
Super-Eddington Accretion in Tidal Disruption Events: the Impact of Realistic Fallback Rates on Accretion Rates
在恒星被大质量黑洞潮汐分裂后,分裂的恒星碎片可以以大大超过其爱丁顿极限的速度落回黑洞。为了了解黑洞质量如何影响潮汐破坏事件中超级爱丁顿吸积的持续时间,我们首先运行一套模拟的破坏太阳系恒星的超大质量黑洞的质量变化,直接测量回落率到洞,我们比较这些回落率的分析预测的“冻结”模型。然后,采用零伯努利吸积流作为黑洞吸积流的解析表达式,研究了黑洞的吸积率随更精确的回退率的变化规律.我们发现,数值模拟的回退率产生吸积率的洞,可以根据黑洞质量,是近一个数量级大于冻结近似预测。我们的研究结果提出了新的限制最大黑洞质量的超爱丁顿吸积发生在潮汐破坏事件。
2018-07-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
From nuclear star clusters to Little Red Dots: black hole growth, mergers, and tidal disruptions
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Sorbonne Université(索邦大学);University of Oxford(牛津大学)
通过核星团模型研究小黑洞种子快速成长为超大质量黑洞的过程,预测z=4-6时潮汐瓦解事件和黑洞捕获事件的发生率,并解释小红点的低X射线光度。
2026-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal disruption of a neutron star near naked singularity
Charotar University of Science and Technology(查科塔尔科学与技术大学);Ahmedabad University(艾哈迈达巴德大学);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
研究中子星接近裸奇点时的潮汐破坏过程,计算其破坏半径并对比观测结果,以探索裸奇点的时空特性及中子星物质逃逸的影响。
2026-02-25 astro-ph.HE gr-qc
A simple and accurate prescription for the tidal disruption radius of a star and the peak accretion rate in tidal disruption events
在潮汐破坏事件(TDE)中被超大质量黑洞(SMBH)摧毁的恒星使研究SMBH成为可能。我们建议,恒星被SMBH完全摧毁的距离,定义为$r_{\rm t, c}$,精确估计的SMBH潮汐场(包括数值因子)的最大引力场的恒星。我们证明,这个定义准确地再现了临界$β_{\rm c} = r_{\rm t}/r_{\rm t, c}$,其中$r_{\rm t} = R_{\star}\left(M_{\bullet}/M_{\star}\right)^{1/3}$是标准的潮汐半径与$R_{\star}$和$M_{\star}$的恒星半径和质量和$M_{\bullet}$的SMBH质量,对于多个恒星的祖先在不同的年龄,并可以合理地近似为$β_{\rm c} \simeq \left[ρ_{\rm c}/(4ρ_{\star})\right]^{1/3}$,其中$ρ_{\rm c}$($ρ_{\star}$)是中央(平均)恒星密度。我们还计算了峰值回落率和回落率峰值的时间,发现与流体动力学模拟非常吻合,并建议部分中断半径-任何质量成功地从恒星中解放出来的距离-是$β_{\rm partial} \simeq 4^{-1/3} \simeq 0.6$。对于给定的恒星和SMBH种群,该模型产生,例如,部分时间延迟事件的比例,时间延迟事件的峰值光度分布,以及直接捕获的恒星数量。
2022-09-08 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Fallback Rates from Partial Tidal Disruption Events
当一颗恒星穿过超大质量黑洞的潮汐半径时,恒星的自引力被黑洞的潮汐引力所压倒,就会发生潮汐破裂事件(TDE)。在部分TDE中,恒星没有达到完整的破坏半径,只有一小部分恒星的质量被潮汐剥离,而其余的则以幸存的核心形式保持完整。最近的分析论证表明,碎片的回落率的黑洞渐近线的时间缩放部分中断$t^{-9/4}$,有效地独立于完整的核心的质量。我们提出了流体动力学模拟,验证存在这种预测,$t^{-9/4}$缩放。我们还定义了一个中断时间尺度--回退速率从$t^{-5/3}$缩放转换到特征$t^{-9/4}$缩放的时间--并将此中断时间尺度作为碰撞参量和幸存核心质量的函数进行测量。这些结果加深了我们对可能的回退曲线的性质和宽度的理解,因此将有助于更准确地解释宽场调查的数据。
2020-06-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Mass Segregation in Eccentric Nuclear Disks: Enhanced Tidal Disruption Event Rates for High Mass Stars
偏心核盘(英语:Eccentric nuclear disks,ENDs)是一种星团,其中恒星位于一个中心超大质量黑洞(SMBH)周围的盘中的偏心、近轴排列的轨道上。这些磁盘可以产生一个高利率的潮汐中断事件(TDEs)通过长期的重力力矩。以前对END的研究包括只有一个质量的恒星。在这里,我们提出了一个偏心的核盘与两个恒星物种的第一次研究。我们发现,ENDs显示径向质量偏析与以前的结果从其他集群类型。此外,END显示出垂直的质量分离,重星下沉到比轻星更低的倾角。这两种效应导致重恒星更容易受到潮汐破裂的影响,这可以在与轻恒星相比更高比例的重恒星中看到。
2020-04-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Modelling the light-curves of objects tidally disrupted by a black hole
大质量黑洞的潮汐破坏是一种现象,在此期间,大部分引力能可以在很短的时间尺度上释放出来。银河系中心观测到的X射线和红外耀斑的时间尺度和能量表明,它们可能与潮汐破裂事件有关。此外,在一些星系中也观察到了恒星被超大质量黑洞潮汐破坏的后果,例如RX J1242.6- 1119 A。所有这些发现增加了弯曲时空中潮汐扰动研究工具的需求。在这里,我们总结了我们的研究广义相对论效应对恒星和致密天体的潮汐变形。
2009-02-12 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
Stellar binaries incident on supermassive black hole binaries: implications for double tidal disruption events, calcium-rich transients, and hypervelocity stars
通过大量的引力散射实验,分析了恒星双星与超大质量黑洞双星相互作用的结果。大多数的相遇要么导致完整的双星被抛出,要么导致双星潮汐分裂后两颗独立的恒星被抛出。然而,潮汐破坏事件(TDE)和合并只占结果的百分之几,并且是时间上不同的TDE(即,被超大质量黑洞双星的至少一个轨道分开)发生在百分比水平。我们还表明,通过与SMBHB的相互作用,喷出的双星的属性显着改变,其大的偏心率增加合并率,并可能导致远离宿主星系核的引力波inspirals。我们讨论了我们的研究结果的背景下观察到的潮汐破坏事件,超高速恒星,和远程超新星,如富钙瞬变。
2018-08-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal disruptions of main sequence stars -- II. Simulation methodology and stellar mass dependence of the character of full tidal disruptions
这是一系列论文中的第二篇,介绍了恒星潮汐破裂的完全广义相对论模拟结果,其中恒星的初始状态是现实的主序星模型。在第一篇论文(论文I)中,我们概述了这一计划,并讨论了我们工作的主要观测意义。在这里,我们描述了我们的计算方法,并提供详细的全面破坏的结果,专注于恒星质量依赖的质量$10^{6}\rm{M}_{\odot}$的黑洞的结果。我们考虑八个不同的恒星质量,从$0.15~{\rm M}_\odot$到$10~{\rm M}_\odot$。我们发现,相对于传统的数量级估计$r_{\rm t}$,低质量恒星的物理潮汐半径($M_{\star} \lesssim 0.7~ {\rm M}_\odot$)大百分之几十,而对于高质量恒星($M_{\star} \gtrsim1~ {\rm M}_\odot$),它是小的2- 2.5倍。传统的碎片能量范围估计是$\approx 1.4\times$对低质量恒星来说太大,但对高质量恒星来说是一个$\sim 2$太小的因子;此外,高质量恒星的能量分布有明显的翼。对于所有的恒星经历潮汐遭遇,我们发现,质量损失持续许多恒星振动时间,因为黑洞的潮汐引力竞争与瞬时恒星引力在恒星的表面,直到恒星已经达到了距离黑洞$\sim O(10)r_{\rm t}$。
2020-10-08 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Suppression of stellar tidal disruption rates by anisotropic initial conditions
本文利用含时Fokker-Planck方程计算了低角动量轨道上恒星亏损的超大质量黑洞捕获恒星的速率。一类初始条件具有由二元黑洞产生的相空间间隙,另一类初始条件具有全局切向各向异性速度分布。我们发现,对于年龄小于~0.1弛豫时间的星系核,恒星进入黑洞的通量相对于稳态值被抑制。这种效应可能会大大减少黑洞质量M>10^7 Msun的星系中可观测到的潮汐破裂耀斑的数量。
2015-06-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal disruption event associated with the quasi-periodic eruptions from GSN 069: Possible disruption of a common envelope
本研究针对GSN 069中与准周期爆发相关且主爆发9年后再次增亮的潮汐瓦解事件起源,提出共包层瓦解模型,通过计算回落率重现了光变曲线第二峰值,或为首次接近直接观测共包层。
2024-02-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Deviation in stellar trajectory induced by asymmetry in partial tidal disruption
本文通过平滑粒子流体动力学模拟,定量分析了部分潮汐瓦解中残余核心的轨道动力学,发现潮汐尾质量不对称性导致轨迹偏差,且仅在质量比约小于10^3(中等质量黑洞范围)时可观测。
2022-12-18 astro-ph.HE gr-qc
Tidal Disruption of Stars by Supermassive Black Holes -- XMM-Newton Highlights and the Next Decade
本文总结了XMM-牛顿在恒星潮汐破裂事件上的亮点。ROSAT首先发现,正在进行和即将进行的天空调查将在1000年代发现这些事件。在X射线中,潮汐破裂事件(TDEs)为我们提供了强有力的新探测器,用于研究在极端条件下和短时间尺度上的吸积物理学,SMBH附近的相对论效应,爱丁顿极限附近或以上的盘风的形成和演化,以及新发射的射电喷流的高能发射过程。TDE可以作为在星系核心存在休眠的单个黑洞和双黑洞的路标,因为在后一种情况下TDE的光变曲线是不同的。XMM-Newton已经开始为所有这些主题做出贡献,并且在未来十年内将开辟丰富的发现空间。
2017-02-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the mass and luminosity functions of tidal disruption flares: rate suppression due to black hole event horizons
大质量黑洞对恒星的潮汐破坏预计会产生热辐射的明亮耀斑。在光学瞬变巡天中,可能已经探测到了大约24个这样的恒星潮汐破裂耀斑(TDFs)。然而,解释这些事件的潮汐破坏范式内观察到的属性是不可能的。这种理论上的模糊性导致一些作者认为,光学TDFs是由于不同的过程,如核超新星或吸积盘不稳定性。在这里,我们提出了一个测试的基本预测的潮汐中断事件的情况下:由于直接捕获恒星的黑洞的耀斑速率的抑制。使用最近编译的候选TDFs与黑洞质量测量的样本,再加上在这个通量有限的样本中的选择效应的仔细治疗,我们确认,从高质量黑洞观察到的TDFs的缺乏是统计上显着的。我们考虑的所有TDF冒名顶替者模型都无法解释观测到的质量函数;唯一适合数据的情况是由于直接捕获导致的速率抑制。我们发现这种抑制可以解释发光TDF候选者ASASSN-15 lh的低体积速率,从而支持这一耀斑属于TDF家族的假设。我们的工作是第一次提出的光学TDF光度函数。需要一个陡峭的幂律来解释观测到的静止帧g带光度$dN/dL_{g} \propto L_{g}^{-2.5}$。在我们的样本中,耀斑的平均事件率约为每年每个星系$1 \times10^{-4}$,与理论上预期的潮汐破裂率一致。
2018-01-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
The persistence of pancakes and the revival of self-gravity in tidal disruption events
恒星被超大质量黑洞(SMBH)的潮汐摧毁后会产生明亮的吸积耀斑,而对这种潮汐破裂事件(TDEs)的理论建模可以提供一种直接的手段来从观测中推断SMBH的性质。以前的研究表明,具有$β= r_{\rm t}/r_{\rm p} = 1$的TDEs,其中$r_{\rm t}$是潮汐破裂半径,$r_{\rm p}$是恒星的近心距离,形成了一个面内焦散,或"煎饼“,其中潮汐破裂的碎片被压缩成恒星轨道平面内的一维线。在这里,我们表明,这一结果一般适用于所有的TDE的明星是完全中断,即,满足$β\gtrsim 1$。我们发现,这个焦散的位置总是在恒星的潮汐破裂半径之外,并且焦散附近的气体的压缩最多是温和的超音速,这导致气体密度在黑洞的潮汐密度以上的绝热增加。因此,即使对于大的$β$,这种面内煎饼也恢复了自重力的影响,与最近的模拟一致。这一发现表明,对于所有的TDE中,恒星被完全破坏,自引力复活后近心,保持狭窄的碎片流限制在其横向方向,并使碎片倾向于重力不稳定。
2020-08-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Consequences of Strong Compression in Tidal Disruption Events
恒星被超大质量黑洞(SMBH)潮汐破坏是一个高能事件,其后果取决于恒星在SMBH潮汐球内的坠落程度。我们引入了一个新的分析模型,潮汐破裂事件(TDEs)来分析这些事件的依赖β,潮汐半径的轨道近心比。我们发现,相反,大多数以前的工作,在碎片能量的TDE的传播在很大程度上是恒定的所有β。这一结果具有重要的后果,针对TDEs,我们讨论的光学瞬态搜索。我们量化的领导秩序的广义相对论修正,这种传播的能量,并发现它们是小的。我们还研究了恒星自旋的作用,并发现自旋轨道不对准,快速旋转和高β的组合可能会增加碎片能量的传播。最后,我们第一次量化的引力波排放由于强压缩的一个明星在高β TDE。虽然这种信号不太可能在主序星的分裂中被探测到,但中等质量的黑洞对白矮星的潮汐分裂可以产生一个强大的信号,可以在几十兆秒差距的情况下被高级LIGO观测到。
2012-10-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Tidal disruption by extreme mass ratio binaries and application to ASASSN-15lh
在推断中心黑洞质量为$M_h > 10^8 \ M_\odot$的大质量星系中观察到的潮汐破裂事件(TDE)是二元系统中较低质量次级恒星发生TDE的假定候选者。我们使用流体动力学模拟来量化这种TDEs的特性,专注于极端的质量比二进制和MPC分离的碎片流样本的二进制的潜力。初始化的模拟中断轨迹从3体积分的抛物线轨道的恒星相对于二进制质心。最常见的结果被发现是形成一个未绑定的碎片流,要么弱晚期吸积或根本没有吸积。然而,相当一部分流仍然是绑定的,并且这些通常产生呈现多个峰值或急剧下降的结构化回退速率曲线。我们将我们的结果应用于超亮超新星候选者ASASSN-15 lh,并表明其特征,包括其异常的再亮在探测后$\sim 100$天,是一致的潮汐破坏恒星的超大质量黑洞在一个二元系统。
2017-12-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal Disruption Events
University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);University of Maryland(马里兰大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Center for Research and Exploration in Space Science and Technology(空间科学与探索技术研究中心);Syracuse University(雪城大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学)
本文介绍了超大质量黑洞引发的潮汐撕裂事件(TDE)的形成机制,指出其可作为探测遥远星系核心、研究黑洞快速变化的超爱丁顿吸积过程、约束SMBH低质量端质量函数的独特观测探针。
2025-11-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
A radio jet from the optical and x-ray bright stellar tidal disruption flare ASASSN-14li
恒星被超大质量黑洞的潮汐破坏会导致短暂的热耀斑。尽管进行了广泛的搜索,但对已知的热恒星潮汐破裂耀斑(TDFs)的无线电后续观测尚未产生结论性的检测。我们提出了一个检测变量无线电发射热TDF,我们解释为起源于一个新推出的喷气式飞机。源的多波长特性与恒星质量黑洞的吸积状态变化呈现出自然的类比,这表明所有的TDFs都可能伴随着喷流。在TDF的其余框架中,我们的射电观测比几乎所有以前的上限都要敏感一个数量级,这解释了这些喷流(如果常见的话)如何能够逃脱检测。
2016-01-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal disruptions in circumbinary disks. II: Observational signatures in the reverberation spectra
如果两个星系都含有大质量黑洞,那么在星系合并过程中就会形成具有亚pc间距的超大质量双星黑洞。然而,我们仍然无法找到明确的观测证据。我们提出了一种新的方法来识别这些系统的混响映射其circumbinary磁盘后,潮汐中断事件电离it. The潮汐中断的恒星在次级导致强烈的不对称性的磁盘响应。我们模型的形状的速度-延迟映射的各种玩具盘模型和更现实的气体分布SPH模拟获得。用{ \em Cloudy}计算电离盘的发射率。我们发现特殊的不对称性的地图偏离中心的电离源,这可能有助于我们约束的几何参数的circumbinary磁盘,如半长轴和轨道相位的第二,以及帮助加强观测证据sub-parsec SMBBH等。
2014-07-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hidden No More: Spotlight on tidal disruption events in active galactic nuclei
Ruhr University Bochum(波鸿鲁尔大学)
本文研究了活动星系核中潮汐破坏事件的观测特性,探讨了Bowen荧光耀斑作为TDE候选者的可能性,并试图将观测结果与模拟预测联系起来。
2025-12-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Relativistic Tidal Disruption in Black Hole and Wormhole Backgrounds
Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Department of Physics, Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院物理系)
研究通过数值模拟比较黑洞和虫洞背景中恒星潮汐破坏的动力学差异,发现黑洞背景下的潮汐剥离更强,而虫洞背景下的临界冲击参数更高,且观测到的峰值回落率不同,提出通过观测特性区分黑洞和虫洞背景的方法。
2026-03-27 astro-ph.HE gr-qc
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
Tidal disruption events, main-sequence extreme-mass ratio inspirals and binary star disruptions in galactic nuclei
近年来,银河系中心一直受到严格的审查,这要归功于前所未有的任务,这些任务旨在测量超大质量黑洞(SMBH)附近的气体和恒星动力学,并寻找螺旋状恒星黑洞的引力波(GW)特征。在星系核的拥挤环境中,两体相互作用改变了恒星在长时间尺度上的分布,使它们在能量和角动量上漂移。本文提出了一种简化的分析处理银河系恒星核的散射过程,假设所有的恒星都有相同的质量。我们讨论了两体弛豫和引力波发射之间的相互作用如何改变SMBH影响范围内的内部恒星尖点的斜率,并计算了被SMBH潮汐干扰的恒星的潮汐干扰事件(TDE)和主序星极端质量比吸气(MS-EMRI)的速率。我们发现,通常的TDE和MS-EMRI率的比率是潮汐和史瓦西半径的比率的平方。对于我们的银河系,这意味着MS-EMRI的比率仅为TDE比率的1%左右。然后,我们考虑的作用,由于希尔斯二进制中断机制的SMBH附近的高偏心轨道上注入的恒星,并表明,MS-EMRI率几乎可以接近TDE率,如果在SMBH的影响半径的二进制部分接近统一。最后,我们讨论了物理恒星碰撞影响相空间的大面积。
2019-09-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Physics and observations of tidal disruption events
我们描述了一个模型的潮汐破裂事件(TDEs)的输入物理参数,包括黑洞(BH)的质量$M_{\bullet}$,特定的轨道能量$E$,角动量$J$,恒星质量$M_{\star}$和半径$R_{\star}$。我们计算的TDEs的上升时间,在这些物理参数和典型的光曲线的TDEs的全巡天(ASS)和深空巡天(DSS)任务的峰值辐射光度。然后,我们得出预期的检测率,并讨论了后续的TDE通过观察在各种光谱波段从X射线到无线电波长。
2017-11-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Optical polarization properties of the closest tidal disruption event AT 2023clx indicate origin from tidal stream shocks
本文利用北欧光学望远镜观测了最近的潮汐瓦解事件 AT 2023clx 的光学偏振,发现其偏振度与偏振角的变化与 AT 2020mot 相似,支持潮汐流激波驱动光学爆发并主导吸积盘形成的模型。
2025-08-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Process of Stellar Tidal Disruption by Supermassive Black Holes. The first pericenter passage
潮汐破裂事件(TDE)是光学,紫外和X射线天空中最明亮的瞬变事件之一。当一颗恒星被一个巨大的黑洞的潮汐场撕裂时,这些耀斑就开始运动,引发了一系列事件,到目前为止,人们还不完全了解。然而,中断过程已经被广泛研究了近半个世纪,与TDE的后期阶段不同,我们对中断本身的理解相当一致。在这一章中,我们回顾了恒星潮汐破裂的解析和数值模型。从相对简单的,数量级的物理学,我们审查日益复杂的模型,半解析的“仿射形式主义”,流体动力学模拟多变恒星的破坏,以及最近的流体动力学结果有关的破坏现实的恒星模型。我们的审查调查的直接后果中断在两个典型的和更不寻常的TDEs,探索如何的命运潮汐碎片的变化,如果考虑非主序星,深穿透潮汐相遇,双星系统,和次抛物线轨道。恒星潮汐破裂过程提供了模拟静止的大质量黑洞周围吸积流形成所需的初始条件,在某些情况下也可能导致直接可观察到的发射,例如通过冲击爆发,引力波或失控的核聚变在深深陷入的TDE。
2020-05-26 astro-ph.HE
Simulations of Tidal Disruption Events
数值模拟历来发挥了重要作用,在了解流体动力学的潮汐中断过程。考虑到系统几何形状的复杂性,这个问题所带来的挑战确实激发了数值方面的大量工作。例如,光滑粒子流体动力学方法已经在潮汐破坏的背景下首次应用,并且直到今天仍然发挥着重要作用。同样,最初尝试用所谓的仿射方法模拟分裂恒星的演化在历史上非常有用。在这一章中,我们提供了一个概述的数值技术在该领域中使用的和他们的局限性,并总结了已经完成的工作,数值模拟潮汐破裂过程。
2020-05-18 astro-ph.HE
Tidal disruption of white dwarfs in a modified gravity theory with SPH
本文利用SPH数值模拟研究了受爱丁顿启发Born-Infeld修正引力理论中白矮星被中等质量黑洞潮汐瓦解的过程,发现修正引力参数会影响质量-半径关系和潮汐瓦解半径,并分析了潮汐踢速度、核心轨迹偏离及碎片回落率等观测量的差异。
2023-07-06 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from tidal disruption events: an open and comprehensive catalogue
我们提出了一个在线的,开放的和全面的重力波形的模板库产生的大质量黑洞的恒星的潮汐破坏,跨越了广阔的参数空间。我们建立这个库感谢一个新的功能,我们实现了广义相对论版本的PHANTOM,一个光滑的粒子流体动力学代码三维模拟广义相对论。我们首先进行了一系列的数值试验,表明所获得的引力波(GW)信号与理论预期的信号非常吻合。这个基准测试是针对研究得很好的场景(如双星系统)进行的。然后,我们应用我们的代码来计算GW信号的潮汐中断事件(TDEs),发现我们的结果是一致的,在以前的研究中获得的理论估计选定的参数。我们说明了有趣的结果,从目录中,我们强调引力信号是如何影响的一些参数的变化(如黑洞自旋,恒星轨道偏心率和倾角)。完整的目录可在网上查阅。它的目的是成为一个活目录。
2021-11-09 astro-ph.HE gr-qc
An enhanced rate of tidal disruptions in the centrally overdense E+A galaxy NGC 3156
在过去的五年里,时域光学调查已经发现了大约十几个候选恒星潮汐破裂耀斑,未来的调查,如{ \it大型天气调查望远镜}可能会发现数百到数千个。这些潮汐破裂事件(TDE)提出了一个有趣的难题:目前的TDE样本中的大多数都是由罕见的星暴后星系所承载的,而百分之几十的样本则是由更罕见的E+A星系所承载的,这些星系构成了本地宇宙中所有星系的$\sim 0.1\%$。因此,E+ A在TDE宿主中的比例高出1-2个数量级,这种差异不太可能由选择效应来解释。我们分析了最近的E+A星系NGC~3156的{ \it Hubble Space Telescope}测光,以估计两体弛豫扩散恒星进入中心超大质量黑洞的损失锥轨道时产生的恒星潮汐破裂率。与其他具有类似黑洞质量的星系相比,NGC~3156中由两体弛豫产生的TDE的速率很大:$\dot{N}_{\rm TDE}\sim 1\times 10^{-3}~{\rm yr}^{-1}$。这表明TDE对E+A宿主的偏好可能是由于最近恒星爆发产生的中心恒星超密度。
2016-12-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal Dissipation and Evolution of White Dwarfs Around Massive Black Holes: An Eccentric Path to Tidal Disruption
被捕获到大质量黑洞(MBH)高偏心率轨道上的白矮星(WD)在潮汐破裂之前可能会经历多次近心通道。在这些通道中,MBH的潮汐势激发WD中的内部振荡或波,并且这些振荡的耗散可以显著地影响WD在其中断之前的物理性质。我们计算的潮汐激发的重力(浮力)波的振幅在WD作为一个函数的近心距离和偏心率为现实的WD模型,假设这些传出的重力波有效地消散在外层的WD的非线性效应或辐射阻尼。得到了潮汐能量和角动量传递率以及潮汐加热率的拟合公式。我们发现,这些动力潮汐是远远弱于引力辐射驱动的轨道衰变的WD-MBH二进制,他们也是无效的改变WD自旋在轨道演化过程中。将我们计算的潮汐耗散率转换为基于MESA的WD演化代码,我们发现潮汐加热可以导致WD明显的增亮,并可能在WD发生潮汐破坏之前在氢包层中引起失控融合。
2016-12-21 astro-ph.HE
Radio transients from stellar tidal disruption by massive black holes
一颗恒星被一个超大质量黑洞潮汐破坏,为我们提供了一个难得的机会,让我们一窥这些原本休眠的野兽。长期以来,人们一直预测,这种破坏将伴随着一种热“耀斑”,由束缚的恒星碎片的吸积提供动力。已经以这种方式在光学、UV和X射线波长处发现了几个候选的破坏。在这里,我们探讨的观测结果,如果一个适度的吸积功率的一部分被引导到一个超相对论流出。我们表明,相对论性喷流减速,由于其与星际介质在亚秒差距的距离从黑洞的相互作用。由反向冲击加速的电子产生的同步辐射产生了明亮的无线电-红外瞬态,在破裂后约1年的时间尺度上达到峰值。前向激波的辐射在峰值之后的几年内都可以被探测到。在较晚的时候,对潮汐扰动候选者进行深射电跟踪观测可以测试相对论喷出物的存在。即将到来的无线电瞬变调查可能会独立发现每年数十至数百次潮汐中断,补充其他波长的搜索。潮汐扰动的非热发射探测了在相对清洁的条件下射流形成的物理过程,其中流动参数是独立约束的。
2011-02-07 astro-ph.HE
ELT Contributions to Tidal Disruption Events
ELT系统具有大口径和灵敏的光学和近红外成像光谱仪,将对研究被超大质量黑洞撕裂的恒星作出重大贡献。
2019-03-04 astro-ph.HE
LOFT as a discovery machine for jetted Tidal Disruption Events
这是一份支持大型X射线定时观测站(LOFT)飞行任务概念的白皮书,该观测站被提议作为欧空局的一项中型飞行任务。我们讨论了潜在的LOFT研究喷射潮汐中断事件。关于摘要,我们参考了该文件。
2015-01-12 astro-ph.HE
Stellar binaries in galactic nuclei: tidally stimulated mergers followed by tidal disruptions
研究了星系核团中双星与大质量黑洞的相互作用。我们认为双星的高度偏心轨道周围的MBH的变化,由于随机的引力相互作用与其他恒星的核星团。轨道的近心点进行随机游走,我们考虑的情况下,这种随机游走慢慢地带来的二进制的希尔斯潮汐分离半径(所谓的空损失锥制度)。然而,我们发现,在大多数情况下,预期的分离并没有发生,而是二进制的成员合并在一起。这是因为双星的偏心率是由与MBH的潮汐相互作用激发的,并且双星内部偏心率的相对偏移量远远超过其内部半长轴。这经常会使近心点间距减小到低于典型恒星直径的值,这会导致相当一部分这样的双星合并(在我们的数值实验中是$\gtrsim 75\%$)。恒星潮汐不会明显改变合并的总速率,但会使双星循环,导致低偏心率、低撞击速度合并的比例很大。一些恒星合并的产物将在$\sim 10^6$年内被MBH潮汐性地破坏。如果合并强烈地增强了合并产物的磁场,这个过程可以解释在一些潮汐破裂事件中观察到的快速相对论性喷流形成。
2017-03-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Was the soft X-ray flare in NGC 3599 due to an AGN disc instability or a delayed tidal disruption event?
我们提出了未发表的数据,从一个潮汐分裂候选人在NGC 3599,这表明该星系已经X射线明亮的测量前18个月,导致其分类。这排除了耀斑是由经典的、快速上升的、短峰的潮汐破坏事件引起的可能性。最近的相对论模拟表明,大多数破坏实际上需要数月或数年才能达到峰值,然后将维持比以前想象的更长的时间。NGC 3599可能是第一个被发现的此类事件之一。NGC 3599的光谱表明它是一个低光度的Seyfert/LINER,L_bol~10^40 ergs/s。耀斑也可以用吸积盘中的热不稳定性来解释,这种热不稳定性以声速传播通过内部区域,导致盘的尺度高度和局部吸积速率增加。这可以解释耀斑的上升时间小于9年。如果这种机制是正确的,那么耀斑可能会重复几十年的时间尺度,因为内部光盘是清空和重新填充。
2015-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Deep Spectroscopy of the $M_V\sim -14.8$ Host Galaxy of a Tidal Disruption Flare in A1795
最近在Abell 1795中发现了一个矮星系的中等质量黑洞对恒星的潮汐破坏。然而,如果没有这个非常微弱的天体的深层光谱学,就不能排除一个更大质量的背景星系,甚至是一个来自弱活动星系核的盘不稳定性耀斑的可能性。我们现在已经获得了8个小时的双子光谱,它明确地表明,宿主星系确实是一个极低质量的$(M_\ast\sim 3\times 10^8\; {\rm M}_{\odot})$星系在阿贝尔1795,可比的最小质量星系确定主机IMBHs通过其他研究。我们发现,光谱是一致的X射线耀斑是由于潮汐破裂事件,而不是活动星系核耀斑。我们还对黑洞质量$({\rm log}[M_{\bullet}/{\rm M}_{\odot}] \sim 5.3 - 5.7)$设置了改进的限制,并推断出$> 10^4$因子的15年X射线变化。这个星系-黑洞系统的确认提供了对星系群的一瞥,由于星系的低质量和内在的模糊,这些星系群很难研究,但它们可能是潮汐破坏率的重要贡献者。
2014-07-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Weighing Black Holes using Tidal Disruption Events
虽然曾经很罕见,但对恒星被超大质量黑洞潮汐破坏的观测正在迅速变得司空见惯。为了继续从这些事件中学习,有必要将我们越来越多的观测结果与理论进行有力而系统的比较。我们提出了一个潮汐中断模块的模块化开源滤波器瞬态(MOSFiT)和拟合14个潮汐中断事件(TDEs)的结果。我们的模型使用FLASH模拟的TDEs产生热光度,并通过这些光度通过粘度和再处理转换功能,以创建多波长的光变曲线。然后使用MCMC拟合程序将这些理论光变曲线与观测结果进行比较。我们发现,没有一个事件显示出粘性延迟超过几天的证据,支持我们目前在光学/紫外观测策略中缺少大量粘性延迟耀斑的理论。我们发现,这些事件的黑洞质量为$10^6 - 10^8 M_{\odot}$,我们预测的质量与基于大块星系性质的质量一样可靠。我们还发现,有一个与质量$< 1 M_{\odot}$的恒星的偏好,如预期的低质量的恒星大大超过高质量的恒星。
2019-02-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal Disruptions of White Dwarfs from Ultra-Close Encounters with Intermediate Mass Spinning Black Holes
我们提出的数值相对论结果的潮汐破裂的白矮星从超近距离遇到一个旋转,中等质量的黑洞。这些遭遇需要对引力作完全的广义相对论处理。我们发现,碎片的破裂过程和迅速吸积强烈依赖于黑洞自旋的大小和方向。然而,黑洞的晚期吸积遵循相同的衰变,$\dot{M}$ ~ t^{-5/3},这是根据牛顿引力破坏研究估计的。我们计算光谱的磁盘形成的回退材料使用一个超薄磁盘模型。圆盘光谱在软X射线中达到峰值,并在破坏后维持爱丁顿光度1-3年。对于任意的黑洞自旋取向,被破坏的材料被散射远离轨道平面的相对论框架拖曳,这往往会导致遮蔽的内部后备磁盘的流出碎片。对于银河系中等质量的黑洞,破裂事件也产生了特征频率为~3.2 Hz、应变振幅为~10^{-18}的引力辐射爆发。认为超近距离干扰的乐观率与ROSAT全天调查中没有发现任何来源一致。未来的任务,如宽视场X射线望远镜(WFXT),可以观察到几十个事件。
2012-01-20 astro-ph.HE gr-qc
Enhanced off-center stellar tidal disruptions by supermassive black holes in merging galaxies
偏心恒星潮汐破裂耀斑被认为是探测各向异性引力波辐射导致的超大质量黑洞反冲出星系中心的有力工具。然而,离中心的潮汐耀斑也可以由合并星系中的SMBH产生。在本文中,我们计算了两个合并星系中的双SMBH在SMBH成为自引力束缚之前的潮汐耀斑率。我们采用了一个分析模型来计算两个SMBHs的潮汐损失锥喂养率,考虑到两体松弛的恒星,潮汐扰动的同伴星系,和混乱的恒星轨道在三轴引力势。结果表明,对于质量为10 ^7 M_ \sun的典型SMBH,亏损锥的馈送率在合并后可提高到10^{-2} yr^{-1},比孤立星系中单个SMBH的馈送率高出两个数量级,比反冲SMBH的馈送率高出四个数量级.这种增强主要是由于伴星系的潮汐扰动。我们认为,偏离中心的潮汐耀斑被淹没的合并星系,使识别反冲SMBHs的挑战。基于计算的速率,我们估计的相对贡献的潮汐耀斑事件的单,二进制,和双SMBH系统在宇宙时间。我们的计算表明,合并星系中的非束缚SMBH的偏心潮汐破裂耀斑贡献的一小部分可比的孤立星系中的单个SMBH。我们的结论是,偏离中心的潮汐中断的合并历史的星系和SMBHs的强大的示踪剂。
2013-03-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Relativistic reverberation in the accretion flow of a tidal disruption event
我们目前对超大质量黑洞周围弯曲时空的理解是基于活跃的吸积黑洞,它们只占总人口的10%或更少。对这一小部分的X射线观测揭示了强烈的引力红移,表明这些黑洞中有许多正在快速旋转;然而,选择偏差表明这些结果不一定反映宇宙中大多数黑洞。潮汐破裂事件,即一颗恒星绕着一个休眠的黑洞旋转,被潮汐撕碎并吸积到黑洞上,可以提供一个短暂的、不带偏见的关于其他百分之九十的黑洞周围时空的一瞥。迄今为止,对潮汐破裂的观测揭示了吸积盘的形成和吸积动力喷流的开始,但未能揭示来自内部吸积流的发射,这使得黑洞自旋的测量成为可能。在这里,我们报告的观测混响所产生的引力红移铁K光子反射的内部吸积流的潮汐破坏事件斯威夫特J1644+57。根据反射时间尺度,我们估计黑洞的质量是几百万太阳质量,这表明吸积速率是爱丁顿极限的100倍或更高。从这种罕见的超级爱丁顿事件的相对论深度的混响检测表明,X射线并不像以前认为的那样来自喷流的相对论运动区域。
2016-06-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
The optical, UV-plateau and X-ray tidal disruption event luminosity functions reproduced from first principles
本文通过第一性原理和相对论吸积模型,仅用三个自由参数拟合黑洞质量分布,即无额外参数地再现了潮汐瓦解事件的光学、紫外平台和X射线光度函数,证明三者同源并排除“缺失能量问题”。
2024-10-22 astro-ph.HE
Tidal disruption events from supermassive black hole binaries
研究了超大质量黑洞(SMBH)双星对恒星的潮汐扰动的扰动前引力动力学和扰动后流体动力学。我们专注于相对较低的质量原色($10^6M_{\odot}$),中等质量比,分离与合理的长引力波inspiral时间(几十万年)。首先,我们产生一个大的合奏(1和10万之间)的限制三体积分,以量化的统计特性的潮汐中断圆形SMBH二进制初始未绑定的恒星。与单个SMBH破坏的参考情况相比,二元势在破坏点处引起恒星的比能量和角动量的显着变化。第二,我们使用牛顿数值流体力学研究的详细演变的后备碎片从120个中断随机选择的三体合奏(不包括最深的穿透遇到)。我们发现,碎片的整体形态被大大改变的存在下的第二个黑洞,吸积率的历史显示了广泛的行为,包括数量级下降和过剩的控制模拟,其中只包括一个黑洞。在某些情况下,复杂的演化持续了双星的许多轨道周期。我们在与双轨道周期相关的时间尺度上的吸积曲线中找到了功率的证据,尽管没有确切的周期性。我们讨论了我们的研究结果在未来的宽场调查的背景下,并评论的前景,确定和表征的事件发生在核与二进制SMBHs的子集。
2016-11-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Disk Winds as an Explanation for Slowly Evolving Temperatures in Tidal Disruption Events
光学发现的潮汐破裂事件(TDEs)的许多有趣的方面之一是,它们的温度低于预期,并且温度不会像标准盘理论中预期的那样随着回落率的降低而迅速演变。我们表明,这可以用Laor和Davis在正常活动星系核的背景下提出的一个想法来定性地解释:较大的吸积率意味着更强的风,因此,通过内部磁盘的吸积率只依赖于弱流入率在磁盘的外缘。我们还表明,合理的定量协议的数据要求,如已建议在最近的论文中,潮汐流的圆半径约等于半长轴的最绑定轨道的碎片,而不是两倍的近心距离,预计没有快速的角动量重新分配。如果这种解释是正确的,它表明,TDEs的演变可能会测试非标准磁盘理论和潮汐流的相互作用的细节。
2015-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal double detonation: a new mechanism for a thermonuclear explosion of a white dwarf induced by a tidal disruption event
我们提出了“潮汐双爆轰”:一种由潮汐破裂事件(TDE)引起的白矮星(WD)热核爆炸的新机制。潮汐爆轰也是由TDE引起的WD爆炸。在这种情况下,氦(He)和碳-氧(CO)爆轰波焚烧He~WD和CO~WD分别。而潮汐双爆轰时,He爆轰首先在CO~WD的He壳层激发,并在CO核中驱动CO爆轰。我们将这种机制命名为Ia型超新星背景下的双重爆炸方案。本文通过对含He壳和不含He壳的含$0.60M_\odot$的CO ~ WD进行数值模拟,证明了潮汐双爆轰发生在中等质量黑洞(IMBH)与CO~ WD较浅的碰撞中,而不是简单的潮汐爆轰。潮汐双爆轰为WD~ TDE照亮IMBH提供了机会。
2018-01-19 astro-ph.HE