Variabilities of Gamma-ray Bursts from the Dynamics of Fallback Material after Tidal Disruption
本文通过引入潮汐瓦解碎片质量分布 dM/dE 的涨落并采用幂律功率谱建模,研究其对喷流功率和光变曲线的影响,发现合适指数 β≈-1 时可重现 GRB 211211A 和 GRB 060614 衰减阶段的剧烈光变特征。
2025-05-08 astro-ph.HE
Comparison of different Tidal Disruption Event light curve models with TiDE, a new modular open source code
当一个超大质量黑洞通过潮汐力破坏附近经过的恒星时,就会发生潮汐破坏事件(TDE)。随后的恒星碎片的回退吸积导致了发光的瞬时爆发。模拟这种事件的光变曲线可能会揭示重要的信息,例如中心黑洞的质量。本文介绍了基于半解析建模的TDE软件。该面向对象的代码包含不同的增长率和回退时间尺度模型$t_{\rm min}$。我们比较由此产生的吸积率彼此和流体动力学模拟的,并找到令人信服的协议充分中断。我们提出了一组参数估计与TDE观察良好的TDE候选AT2019qiz,并比较我们的结果与MOSFiT代码。除了黑洞的质量和辐射效率外,大多数参数都是合理的,这两个参数在很大程度上取决于所采用的回退吸积率。
2023-02-16 astro-ph.HE
Radio Emission from the unbound Debris of Tidal Disruption Events
当一颗恒星太靠近一个超大质量黑洞时,它会被潮汐力撕裂。大约有一半的恒星质量被束缚,并以巨大的速度飞走-大约$10^4$ km/s。在这项工作中,我们探讨的想法,产生的冲击与周围介质的相互作用的未绑定的碎片引起的同步辐射在几个TDES中观察到的无线电发射。我们采用动网格数值模拟方法研究了未束缚碎片及其周围弓形激波的演化过程,发现随着恒星近点距离的减小,外流速度变快,范围变宽。近点距离小于潮汐半径7倍的潮汐扰动事件可以解释ASASSN-14 li观测到的射电辐射。该模型还使我们能够更准确地估计ASASSN-14 li主星系中心周围的气体密度。
2019-06-04 astro-ph.HE
Optical Transients from the Unbound Debris of Tidal Disruption
在黑洞对恒星的潮汐分裂中,大约一半的恒星质量被束缚并落入黑洞,而另一半则被高速抛出。以前的几项研究已经考虑了由束缚物质的吸积产生的发射;我们考虑了未束缚的碎片一旦膨胀并变得透明也可能辐射的可能性。我们表明,逐步的能量输入从氢复合补偿绝热损失超过显着的膨胀系数。不透明度也会随着复合而急剧下降,并且内能可以通过从表面层向内传播的冷却透明波来辐射。结果是在破裂后约1周出现短暂的光学瞬变,持续3-5天,峰值亮度为10^40-10^42尔格/秒,视破裂恒星的质量而定。这些复合动力瞬变应该伴随着x射线/紫外线耀斑从吸积的束缚物质,因此可能是一个有用的签名,用于区分潮汐破坏事件,特别是对于低质量和中等质量的黑洞。
2009-11-28 astro-ph.HE
Self-intersection of the Fallback Stream in Tidal Disruption Events
我们提出了一个半解析模型的潮汐中断事件(TDEs)的回落流的自相交。当初始近心点小于约15个引力半径时,很大一部分冲击气体以碰撞诱导流出(CIO)的形式游离。这是因为大的拱点进动导致气流在远心点以下的半径处接近局部逃逸速度时自相交。其余的后备气体留在更紧密的轨道上,并迅速加入吸积流。我们建议CIO负责将硬辐射从吸积流再加工到光学波段。这幅图自然地解释了大光球半径(或低黑体温度)和在光学TDE中看到的H和/或He发射线的典型宽度。我们预测CIO再处理的红外光谱为L_v ~ v ^{~0.5},比黑体浅。CIO的部分天空覆盖还提供了光学TDE的不同X射线行为的统一。根据这幅图,由于缺乏后处理层,光学巡天过滤掉了大部分具有低质量黑洞的TDE,光学TDE的体积速率几乎是平坦的。黑洞质量M < 10^7太阳质量。这种滤波导致光学TDE速率比总速率低约10倍或更多。当CIO被周围介质减速时,可能会产生ASASSN-14 li水平的射电辐射,但时间尺度和峰值亮度可能高度不同。最后,我们的方法铺平了道路,全球模拟的磁盘形成过程中注入气体的交点,根据规定的速度和密度分布。
2019-12-09 astro-ph.HE
Tidal Disruptions of Main Sequence Stars of Varying Mass and Age: Inferences from the Composition of the Fallback Material
我们使用一个简单的框架来计算由主序星的潮汐破裂产生的超大质量黑洞的回落物质的组成的时间演化。我们研究质量在0.8和3.0之间的恒星$M_\odot$,在从零年龄主序到终端年龄主序的演化阶段,使用恒星天体物理学实验模块代码构建。我们发现,大多数恒星在其生命周期中氮($^{14}$ N)和碳($^{12}$ C)和氧($^{16}$ O)的消耗增加,这些功能更明显的质量更高的恒星。我们发现,在一个吸积动力的潮汐破裂耀斑,这些功能变得突出,只有在回落率的峰值的时间,并出现在更早的时间增加质量的恒星。我们假设,没有严重的成分变化所造成的回落材料应预期附近的峰值范围广泛的恒星质量,因此,无法解释极端的氦-氢线比观察到的一些TDEs。另一方面,由此产生的成分变化可能有助于解释富氮特征的存在,目前只有在峰值之后才能检测到。当与光变曲线的形状相结合时,后备物质成分的时间演化提供了一种明确的方法来帮助限制被破坏的恒星的性质。这将有助于打破恒星质量和黑洞质量之间的简并性,从而在拟合潮汐扰动光变曲线时更好地描述事件。
2018-01-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Tidal disruption events: the role of stellar spin
来自超大质量黑洞的潮汐力可以撕裂经过足够近的恒星,这就是所谓的潮汐破坏事件。通常情况下,被摧毁的恒星的一半仍然与黑洞结合,并落回高度偏心的轨道,形成一个吸积流,为明亮的耀斑提供动力。在本文中,我们使用解析和数值计算来探讨恒星旋转对物质回落率的影响。我们发现,缓慢旋转的恒星($Ω_* \lesssim 0.01 Ω_{\rm{breakup}}$)只提供了一个小的扰动,在非旋转的情况下发现的回退率。然而,当恒星旋转得更快时,可能会产生显著的影响。如果恒星相对于其轨道逆行旋转,来自黑洞的潮汐力必须在破坏恒星之前首先使其旋转,导致延迟的,有时只是部分破坏事件。然而,如果恒星是旋转的,这与潮汐力一起起作用,物质会更快地以更高的峰值速率回落。我们研究的幂律指数的回落曲线,发现在所有情况下的回落率超过典型的$t^{-5/3}$率短暂的峰值后,过冲的深度依赖于恒星的自旋。我们还发现,在一般情况下,晚的时间演化比典型的$t^{-5/3}$率略平坦。因此,我们的结论是,考虑到恒星的自旋可能是重要的建模观测TDE光变曲线。
2019-01-11 astro-ph.HE
General relativistic hydrodynamics of stellar tidal disruptions in Kerr spacetime: methods, validation, and first applications
Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理研究所);Hamburger Sternwarte, Universität Hamburg(汉堡天文台,汉堡大学);The Oskar Klein Centre, Department of Astronomy, AlbaNova, Stockholm University(奥斯卡·克莱因中心,阿尔巴诺瓦,斯德哥尔摩大学天文学系)
该研究开发了适配克尔度规的 SPHINCS 代码,通过18组恒星潮汐 disruption 模拟,明确了冲击强度和黑洞自旋对恒星结构、质量回落率的影响,验证了代码的可靠性。
2026-08-19 astro-ph.HE
The Vela Pulsar With an Active Fallback Disk
后备盘预计将在年轻的中子星周围形成。这些盘的存在可以通过它们在红外、光学和紫外波段的黑体光谱来揭示。我们提出了一个重新减少的船帆座脉冲星的档案光学和红外数据,连同现有的红外和紫外光谱船帆座,和模型的非脉冲成分的黑体光谱的超新星碎片盘。我们调用静态磁盘解决方案的Sunyaev和Shakura的描述的磁盘在螺旋桨阶段,并发现磁盘的内半径是轻圆柱半径内。我们用XMM-牛顿法进行了高分辨X射线分析,发现在0.57 keV处有一个窄的吸收特征,可以解释为类氦氧(OVII)的K $_α$线。这条线的强度表明,在我们的视线范围内,一种元素的丰度超过了ISM的预期。这一光谱特征可能来源于脉冲星风星云,部分原因可能是后退盘对X射线辐射的再处理。我们讨论了船帆座低于3的制动指数,部分原因是螺旋桨扭矩的贡献。我们的研究结果表明,脉冲星机制可以与螺旋桨过程同时工作,碎片盘可以生存的辐射压力至少$\sim 10^4$年。由于船帆座是一个相对较近的天体,并且是一颗原型脉冲星,如果确认存在盘,可能表明年轻中子星周围普遍存在碎片盘。
2014-11-07 astro-ph.HE
Predicting the Properties of the Fallback Rate from Tidal Disruption Events: Investigating the Maximum Gravity Model
本文通过24颗不同质量和主序演化阶段恒星的流体动力学模拟检验最大引力模型,并引入Paczyński-Wiita势,证明其可较准确预测TDE峰值回落时间及与黑洞质量的关系。
2025-07-22 astro-ph.HE
Advective accretion disc-corona model with fallback for tidal disruption events
潮汐破裂事件(TDEs)显示了紫外线到X射线光谱指数和爱丁顿比之间的相关性,在低爱丁顿比的非热X射线发射。我们认为围绕吸积盘的日冕是一个非热的X射线源。我们构造了一个含时的非相对论性对流吸积盘-日冕模型。下落的碎片被假定为形成一个种子盘的时间$t_c$,这演变由于质量增益下落碎片在恒定的外半径与质量回落率$\dot{M}_{\rm fb}$和质量损失,通过吸积到黑洞。在我们的模型中的粘性应力取决于气体($P_g$)和总($P_t$)的压力为$τ_{rϕ} \propto P_g^{1-μ} P_t^μ$,其中$μ$是一个常数。我们发现质量吸积率$\dot{M}_a$从爱丁顿吸积演化到亚爱丁顿吸积,其演化的时间接近于$t^{-5/3}$,其中$t$是时间.我们发现,辐射热盘光度遵循接近$t^{-5/3}$的晚期演化。日冕X射线总光度与辐射热盘光度的比值随$μ$的增加而增加,而$μ\neq 1$的比值在后期增加。我们得到的X射线黑体温度的光盘,同意从X射线观测($\sim~10^5~{\rm K}$)的温度。我们发现,光盘的辐射效率随时间的增加和减少的光盘时,包括电晕。我们忽略了外流,我们的模型更适用于近亚爱丁顿吸积和当$\dot{M}_{\rm fb}$是亚爱丁顿。
2022-11-09 astro-ph.HE
Binary Stars Approaching Supermassive Black Holes: Hydrodynamics of Stellar Collisions, Mass Fallback and Partial TDEs
Zhiyuan College, Shanghai Jiao Tong University(致远学院,上海交通大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(汤川中心,上海交通大学);Cornell University(康奈尔大学)
本研究针对双星注入超大质量黑洞低角动量轨道的情况,通过流体动力学模拟分析不同相遇条件下的恒星碰撞结果,揭示其质量损失、残骸特性及碎片回落规律,为理解相关电磁信号提供依据。
2025-09-03 astro-ph.HE
Mergers of Magnetized Neutron Stars with Spinning Black Holes: Disruption, Accretion and Fallback
在广义相对论中,我们研究了一颗质量比为$5:1$的中子星(压缩比为$0.1$)在旋转黑洞轨道上的合并,允许恒星的初始磁化强度为$10^{12} {\rm Gauss}$。我们提出了由此产生的引力波形和分析的回落吸积恒星被打乱。的演变表明没有显着的影响,从初始磁化。我们发现,只有一个微不足道的数量的物质成为未绑定的,$99%$的中子星材料有一个10秒或更短的时间到达中央引擎的区域和$99.99%$的明星将与中央磁盘和黑洞在3小时内相互作用。
2010-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Tidal Disruption Flares from Stars on Marginally Bound and Unbound Orbits
我们研究的质量回落率的潮汐破坏恒星的边缘绑定和未绑定的轨道周围的超大质量黑洞(SMBH)进行三维光滑粒子流体动力学(SPH)模拟与三个关键参数:该星是由一个多面体与两个不同的指数($n=1.5$和$3$)。恒星轨道特性的特点是从$e=0.98$到$1.02$的五个轨道偏心率和从$β=1$到$3$的五个不同的穿透因子,其中$β$代表潮汐破裂与近心距离半径的比值。我们推导出质量回落率作为恒星密度分布,轨道偏心率和穿透因子的函数的解析公式。此外,两个临界偏心率分类潮汐破裂事件(TDE)分为五种不同的类型:偏心($e<e_{\rm crit,1}$),边际偏心($e_{\rm crit,1}\lesssim{e}<1$),纯抛物线($e=1$),边际双曲线($1<e<e_{\rm crit,2}$),双曲线($e\gtrsim{e_{\rm crit,2}}$)的TDE,重新评估为$e_{\rm crit,1}=1-2q^{-1/3}β^{k-1}$和$e_{\rm crit,2}=1+2q^{-1/3}β^{k-1}$,其中$q$是SMBH与恒星质量和$0<k\lesssim2$的比值。我们发现质量回退率的渐近斜率随TDE类型而变化。渐近斜率接近$-5/3$抛物线的时间延迟波,是陡峭的边缘偏心的时间延迟波,是平坦的边缘双曲线的时间延迟波。的质量回落率的边际偏心的TDE是远远大于抛物线的T…
2020-06-20 astro-ph.HE
Magnetohydrodynamical simulations of a tidal disruption in general relativity
我们进行流体和磁流体动力学广义相对论模拟的潮汐破坏的$0.1\,M_\odot$红矮星接近$10^5\,M_\odot$非旋转的大质量黑洞关闭(碰撞参量$β=10$)椭圆(偏心率$e=0.97$)轨道。我们跟踪碎片的自相互作用,圆化,并通过黑洞视界伴随的吸积。我们发现相对论性进动导致了自交叉激波的形成。耗散的动能使进入的碎片升温,并有效地产生准球形外流。由于流体对自身施加的反馈,自我相互作用被调制。碎片很快形成一个厚的,几乎是边缘结合的圆盘,在许多轨道周期内保持动荡。最初,通过黑洞视界的吸积是自相互作用的结果,而在后期阶段,它主要是由最初在激波区域喷出的碎片,因为它逐渐落回洞。碎片盘中的有效粘性源于原始流体动力学湍流,该湍流在磁性分量上占主导地位。辐射效率非常低,因为穿过视界的气体能量低,光学深度大,导致光子捕获。
2015-12-15 astro-ph.HE
Simulations on the collision between debris stream and outer dusty torus: a possible channel for forming fast-rise and long-delayed radio outburst in tidal disruption events
本文通过三维流体动力学模拟研究TDE碎片流与外部尘埃环的碰撞及同步辐射,解释了延迟数年至数十年的陡升缓降射电爆发,并复现PS16dtm观测。
2024-10-26 astro-ph.HE
The Maximum Gravity Model for partial Tidal Disruption Events: Mass Loss, Peak Fallback Rate and Dependence on Stellar Properties
Syracuse University(雪城大学);University of Leeds(利兹大学)
本文提出一个分析模型,用于描述部分潮汐破坏事件的峰值回落率、峰值时间及质量损失,通过与水动力学模拟对比,验证了模型在不同恒星属性下的适用性。
2026-01-05 astro-ph.HE
From Pericenter and Back: Full Debris Stream Evolution in Tidal Disruption Events
当一颗恒星太靠近一个超大质量黑洞时,它会被强大的潮汐力破坏。然后,恒星碎片演变成细长的气体流,部分落回黑洞。我们提出了一个分析模型,描述了第一次在这样的潮汐中断事件(TDE)的全流演变。我们的框架包括在流划分成不同的部分的椭圆形几何形状,其属性是独立发展的潮汐,压力和自重力下的共同移动的框架。通过显式处理潮汐力和气体角动量的包含,我们可以准确地跟踪近心附近的流演化。我们的模型演变的纵向流拉伸和两个横向宽度同时进行。对于后者,我们确定了两个制度,这取决于动态是否完全由潮汐力(弹道制度)或额外的压力和自重(流体静力学制度)的影响。我们发现,该流发生横向崩溃后不久,恒星分裂和返回附近的黑洞,在特定的位置所确定的制度的演变考虑。我们的模型预测的流演化可以用来确定随后的相互作用所经历的这种气体是在起源的大多数电磁发射从TDEs。我们的研究结果表明,吸积盘可能会在一个速度,不同于标准的回退率,这将提供新的观测签名依赖于黑洞自旋。
2022-08-17 astro-ph.HE
Disc formation from tidal disruptions of stars on eccentric orbits by Schwarzschild black holes
如果不完全了解恒星的动力学,就无法利用恒星的潮汐破裂来探测静止的超大质量黑洞。到目前为止,这些事件的观测外观是从破裂后碎片动力学特性的分析推断得出的。通过流体动力学模拟,我们调查了随后的回落流的碎片对黑洞的恒星已经绑定到黑洞的偏心轨道。我们证明,由于相对论拱点进动,导致流的自我交叉的碎片循环。圆化的时间尺度在恒星周期的1到10倍之间变化,在更偏心和/或更深的遭遇中会更短。这种自交叉导致形成激波,增加碎片的热能。如果这种热能被有效地辐射出去,碎片就会在圆化半径处形成一个狭窄的环,其激波引起的光度为$\sim 10-10^3 \, L_{\rm Edd}$。如果冷却受到阻碍,碎片会形成一个位于圆化半径和恒星半长轴之间的扩展环面,加热速率为$\sim 1-10^2 \, L_{\rm Edd}$。外推我们的结果到抛物轨道,我们推断,圆化将发生通过相同的机制在$\sim 1$周期的最绑定的碎片深穿透遇到$\sim 10$的放牧。我们还预计,与$\sim 1-10 \, L_{\rm Edd}$和$\sim 0.1-1 \, L_{\rm Edd}$的加热速率相关的光盘的结构上的冷却效率的相同的效果。在后一种情况下,低效的冷却,我们推导出一个粘性的时间尺度一般短于循环的时间尺度。这表明,如果粘性开始迅速起作用,则通过圆盘的吸积率跟踪回落率。
2015-10-16 astro-ph.HE
Radiative Emission Mechanisms of Tidal Disruption Events
我们描述了恒星潮汐破裂的各种结果如何引起可观测到的辐射。我们分别考虑的情况下,气体circularizes迅速进入吸积盘,以及当冲击碎片流提供可观察到的排放没有完全circularized的情况下。对于快速圆化的情况下,我们描述了如何流出,吸收再处理层,和康普顿可以导致观察到的辐射离开的裸光盘,可能会引起观察到的光学/紫外线发射以及软X射线从光盘。相反,如果大多数碎片在相当长的一段时间内沿高度偏心的轨道运行,则观测到的光学/紫外辐射的许多特性可以用这些偏心轨道的尺度和嵌入轨道远心附近碎片流中的激波来解释。在这张照片中,早期的软X射线发射是由于恒星近心附近的弱激波使少量碎片质量偏转到致密的吸积盘中。通过将其与发射区域大气中辐射的不完全热化联系起来,提供了紫外/光学色温的近恒定性的一般建议。我们还简要地讨论了无线电信号的相互作用的自由碎片和喷流与黑洞环境。
2020-08-03 astro-ph.HE
Hyperaccretion during tidal disruption events: weakly bound debris envelopes and jets
在恒星与星系中的超大质量黑洞(SMBH)的灾难性相遇--潮汐破裂事件(TDE)中,恒星被摧毁后,大约一半的原始恒星碎片会以最初超过爱丁顿极限几个数量级的速度落回黑洞。我们认为,这个问题的角动量太低,使它能够达到一个磁盘状的配置与吸积进行在一个温和的超爱丁顿率,多余的能量被带走的辐射损失和径向分布的风的组合。相反,我们提出,下落的气体陷阱吸积能量,直到它膨胀成一个弱约束,准球形结构的气体延伸到极点附近。我们研究的结构和演化的“零伯努利吸积”流(ZEBRA)作为模型的超爱丁顿阶段的TDEs。我们认为,这种流动不能阻止极端的超爱丁顿吸积发生,一旦信封是最大限度地膨胀,任何多余的吸积能量逃逸通过极点的形式强大的射流。我们将我们的模型的预测与Swift J1644+57(假定的超级爱丁顿TDE)进行了比较,并表明它可以定性地再现一些观察到的特征。类似的模型,包括自引力模型,也可以应用于类星体的伽马射线暴和准恒星内部超大质量黑洞种子的生长。
2013-12-18 astro-ph.HE
Tidal disruption of a star in the Schwarzschild spacetime: relativistic effects in the return rate of debris
基于对瞬变天空多波长观测范围的改进,我们研究了相对论效应在非自旋黑洞(BH)对恒星破坏中的重要性。本文着重于计算碎片返回黑洞的弹道速率,因为通常假定这一速率与事件的光变曲线成正比。我们模拟了不同质量的黑洞($10^5,10^6,10^7 M_\odot$)对低质量主序星的破坏,以及$10^5 M_\odot$黑洞对白矮星的破坏。根据碎片的轨道能量和角动量,我们推断出碎片的轨道分布,并估计碎片破裂后的返回率。我们发现两个签名的相对论性中断:一个逐渐上升,以及延迟峰值的回报率曲线相对于他们的牛顿类似物。假设返回率与光变曲线成正比,我们发现,相对论效应在原则上是可测量的,给出了目前瞬变巡天的节奏和灵敏度。因此,使用一个简单的相对论遇到牛顿参数拟合的峰值模型导致高估BH质量的一个因素的$\sim {\rm few}\times0.1$和$\sim {\rm few}$的情况下,主序星和白矮星潮汐中断,分别。
2014-08-27 astro-ph.HE gr-qc
Beyond the Impulsive Approximation: The Dynamics and Radio Emission of Tidal Disruption Jets
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所);Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁斯分校天体物理学系)
研究潮汐瓦解事件中持续能量注入对相对论性喷流动力学和射电辐射的影响,用相对论流体动力学模拟和同步辐射计算,发现持续注入能量使喷流前向激波变慢,射电辐射延迟变弱,脉冲近似一般不适用。
2026-07-07 astro-ph.HE
PS1-10jh: The Disruption of a Main-Sequence Star of Near-Solar Composition
当一颗恒星靠近超大质量黑洞(SMBH)的临界距离时,巨大的潮汐力会破坏恒星,导致碎片流落回SMBH,并为明亮的耀斑提供动力。在本文中,我们进行流体动力学模拟的中断主序星的SMBH的潮汐中断后的碎片流的演化特征。我们证明,这种碎片流是由自引力限制在两个方向上垂直于原来的方向的恒星的旅行,因此有一个可以忽略不计的表面积,使几乎没有贡献的连续或线发射。因此,我们建议,任何观察到的发射线是不是在这个未绑定的碎片光电离的结果,但在形成的椭圆形吸积盘的上方和下方的区域,类似于宽线区(BLR)在强烈吸积的活动星系核。由于BLR中的每条线在观测上都与吸积盘中的一个特定位置有关,我们认为,没有线表明吸积盘还没有延伸到产生该线所需的距离。该模型可用于理解潮汐破裂事件(TDE)PS 1 - 10 jh的光谱特性,在该事件中观测到He II谱线,但未观测到巴耳末系和He I谱线。使用极大似然分析,我们表明,近太阳组成的主序星的破坏可以重现这一事件。
2014-01-16 astro-ph.HE
Tidal disruptions by rotating black holes: effects of spin and impact parameter
我们提出的结果的相对论平滑粒子流体动力学模拟恒星的潮汐破裂旋转超大质量黑洞,为广泛的碰撞参量和黑洞自旋。对于深碰撞,我们发现:相对论性岁差产生的碎片几何形状是用牛顿方程无法得到的;部分流体可以在俯冲轨道上发射,从而降低回退率和所产生的吸积盘的质量;近心点处的多次挤压和反弹可能产生由相关激波爆发产生的独特X射线特征;如果角动量扩散将部分碎片发射到非倾入轨道上,则在边缘半径范围内可能发生中断。也许令人惊讶的是,我们还发现相对论效应在部分破坏中很重要,在部分破坏中,自引力和潮汐力之间的平衡是如此不稳定,以至于其他微小的相对论效应可以对恒星的命运产生决定性的影响。在这两者之间,恒星被完全破坏,但相对论效应是温和的,差异在于回落率的温和上升,更晚更小的峰值,以及更长的返回时间。然而,相对论性进动总是会导致较厚的碎片流,无论是在绑定部分(加速循环)和未绑定部分(加速和增强单独的瞬态生产)。我们讨论了各种属性的破坏(压缩在近拱点,形状和传播的能量分布)和潜在的观测值(峰值回落率,上升和衰减的时间,持续时间的超级爱丁顿回落)作为一个函数的碰撞参量和黑洞自旋。
2019-07-02 astro-ph.HE gr-qc
The TDE Population from First-Principles Models of Stellar Disruption and Debris Dynamics
Racah Institute for Physics, The Hebrew University(雷卡物理研究所,希伯来大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Colorado and National Institute of Standards and Technology(科罗拉多大学和美国国家标准与技术研究院);Department of Astrophysical and Planetary Sciences(天体物理学与行星科学系);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理研究所)
基于首原理模型,研究了TDE人口分布,发现部分破坏事件在观测中占比高,且低亮度TDE可能被低估。
2026-01-27 astro-ph.HE
Stellar Tidal Disruption Events with Abundances and Realistic Structures (STARS): Library of Fallback Rates
我们提出的STARS库,潮汐中断事件(TDE)模拟网格内插提供质量回落率($dM/dt$)的黑洞的主序星的任何恒星质量,恒星年龄,和碰撞参量。我们使用一维的恒星演化代码来构建具有精确恒星结构和化学丰度的恒星,然后在三维自适应网格流体动力学代码中使用亥姆霍兹状态方程进行潮汐破裂模拟,分辨率前所未有:从131到524个细胞穿过恒星的直径。回退率的插值库可以在GitHub(https://github.com/jamielaw-smith/STARS_library)上找到,版本1.0.0在Zenodo上存档;人们可以在库中查询任何恒星质量、恒星年龄和碰撞参量。我们提供了新的拟合公式的重要中断量($β_{\rm crit}, ΔM, \dot M_{\rm peak}, t_{\rm peak}, n_\infty$)作为恒星质量,恒星年龄和碰撞参量的函数。这些量中的每一个都随着恒星质量和恒星年龄的变化而显着变化,但我们能够将所有的模拟简化为仅取决于恒星结构的单一关系,其特征在于单一参数$ρ_c/\barρ$和碰撞参量$β$。我们还发现,一般来说,更集中的恒星有更陡的$dM/dt$上升斜率和更浅的衰变斜率。对于相同的$ΔM$,$dM/dt$的形状随恒星质量的变化显着,有希望从TDE光变曲线单独的恒星性质的潜在确定。$dM/dt$的形状在很大程度上取决于恒星的结构,并在一定程度上取决于恒星…
2020-12-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Near-Horizon Tidal Disruption Events
Peking University(北京大学)
本研究识别出一类发生在快速自转大质量黑洞附近、潮汐瓦解半径接近引力半径的“近地平线TDEs”,通过克尔测地线计算发现束缚轨道产生更高回落率,可解释超亮事件ASASSN-15lh,为强场引力提供新探针。
2026-09-09 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational interactions of stars with supermassive black hole binaries. I. Tidal disruption events
接近星系中心超大质量黑洞(SMBH)的恒星可能会被强大的潮汐力撕裂。我们研究的物理潮汐中断的二元SMBH作为二元质量比$q = M_2 / M_1$和分离$a$的函数,探索参数范围$q \in [0.01, 1]$和$a/r_{t1} \in [10, 1000]$的一个大的点集。我们模拟遇到的领域的明星接近二进制从损失锥抛物线,低角动量轨道。我们提出的中断率和被破坏的恒星的轨道特性,并检查中断后的碎片在“冻结”近似的回退动力学。我们得出结论,计算时间依赖的中断率在二进制的生命周期。在整个过程中,我们使用主质量$M_1 = 10^6 M_\odot$作为我们的中心示例。我们发现,潮汐中断率是一个因素的$\sim 2 - 7$倍大于一个孤立的BH的速率,是独立的$q$为$q \gtrsim 0.2$。在“冻结”模型中,来自接近的、几乎相等质量的双星的破坏可以产生强烈的潮汐回落:对于具有$q \gtrsim 0.2$和$a/r_{t1} \sim 100$的双星,大约$\sim 18 - 40 \%$的破坏将具有短的上升时间($t_\textrm{rise} \sim 1 - 10$ d)和高度超爱丁顿峰值返回率($\dot{M}_\textrm{peak} / \dot{M}_\textrm{Edd} \sim 2 \times 10^2 - 3 \times 10^3$)。
2018-02-21 astro-ph.HE
Tidal Disruption of a White Dwarf by a Black Hole: The Diversity of Nucleosynthesis, Explosion Energy, and the Fate of Debris Streams
我们运行了一套流体动力学模拟的潮汐中断事件(TDEs)的白矮星(WD)的黑洞(BH)与广泛的WD/BH质量和轨道参数。我们实施核反应来研究核合成及其通过释放核能而产生的动力学效应。释放的核能有效地增加了未结合的喷出物的分数。对于具有1.2 $\mathrm{M}_{\odot}$的重WD,这种影响较弱,因为碎片的特定轨道能量分布主要由潮汐力而不是由爆炸反应决定。TDE的元素产率主要取决于WD的初始组成,而BH质量和轨道参数也影响合成元素的总量。Tanikawa等人(2017年)发现,低分辨率的WD-BH TDE模拟受到虚假加热和不准确的核反应结果的影响。为了检查我们的计算的有效性,我们比较了合成元素的量与它们的上限,在某种程度上,我们可以避免由于低分辨率的不确定性。结果基本上是一致的,因此支持我们的发现。我们发现特定的TDEs早期自我相交的WD发生在第一近心点通道,促进形成的吸积盘。我们预计,相对论喷流和/或风将在这些情况下形成,因为吸积率将是超级爱丁顿。WD-BH TDEs导致各种事件,这取决于WD/BH质量和轨道的近心点半径。
2018-04-24 astro-ph.HE
Tidal disruption flares from stars on eccentric orbits
我们研究潮汐中断和随后的质量回落的恒星接近超大质量黑洞的束缚轨道,通过执行三维光滑粒子流体动力学模拟与伪牛顿势。我们发现,质量回落率衰减与预期的-5/3抛物线轨道的时间的权力,虽然有轻微的偏差,由于自引力的恒星碎片。然而,对于偏心轨道,轨道偏心率存在一个临界值,显著低于该值时,所有的恒星碎片都被束缚在超大质量黑洞中。因此,所有的质量落回超大质量黑洞的时间比标准的抛物线情形要短得多。由此产生的质量回落率大大超过了爱丁顿吸积率,并与时间的-5/3次方有很大的不同。
2012-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
On the relative importance of shocks and self-gravity in modifying tidal disruption event debris streams
本文通过高分辨率流体动力学模拟发现,自引力而非激波是改变TDE碎屑流异常特征及其时间依赖性的主导机制,并揭示了自引力在特定长度尺度上对质量分布的修改及对碎屑流稳定性和观测特征的启示。
2023-09-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal disruptions of rotating stars by a supermassive black hole
利用光滑粒子流体动力学(SPH)程序研究了星系核中超大质量黑洞对旋转恒星的潮汐扰动事件。我们比较了非旋转和旋转恒星的潮汐破裂碎片接近超大质量黑洞时的质量下降率。值得注意的是,与黑洞结合的碎片的质量分布作为比能量的函数,显示出旋转和非旋转恒星之间的明显差异,即使恒星旋转远离分裂极限。初始自旋平行于轨道角动量的恒星的碎片具有比非旋转恒星更低能量的质量分布。与非旋转的恒星相比,具有反平行旋转的恒星的碎片具有更大的能量。因此,反平行旋转恒星的碎片与黑洞的结合更松散,质量下降率在时间上更晚,而平行旋转恒星的碎片则紧密结合,更早地回落到黑洞。不同的质量下降率上升时间尺度可能会影响耀斑的早期阶段,由于潮汐扰动。在附录中,我们用一个近似考虑了黑洞强引力影响的均匀密度椭球模型来研究这种破裂。我们发现在强引力的情况下,由于碎片被困在黑洞更深的势阱中,质量下落速率更早地达到最大值。
2019-05-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Bright First Day for Tidal Disruption Event
本文通过含引力的三维楔形局部辐射流体动力学模拟,研究TDE中物质流自交叉碰撞,揭示其峰值前辐射、超爱丁顿外流及光球性质。
2023-07-06 astro-ph.HE
Partial, zombie, and full tidal disruption of stars by supermassive black holes
我们提出了长期的数值模拟模拟的潮汐破坏的恒星建模与准确的恒星结构和跨越一系列的近心点距离,对应的情况下,恒星部分和完全中断。我们证实的预测,后期的幂律指数的回落率$n_{\infty} \simeq -5/3$的全部中断,而部分中断-在其中的中央部分的明星生存完整的潮汐相遇-我们表明,$n_{\infty} \simeq -9/4$。对于近心点距离接近于完全破坏和部分破坏的模拟子集,我们发现恒星核心可以在恒星被完全摧毁后重新形成;对于这些事件,僵尸核心的能量略为正值,这导致了从$n \simeq -9/4$到$n \simeq -5/3$的晚期演化。我们发现,自引力可以产生一个$n(t)$偏离$n_{\infty}$的一个小的,但显着的金额为几年后中断。在一个特定的情况下,与恒星近心点附近的临界值,我们发现自引力也驱动器的碎片流的中心区域重新崩溃成一个集合的几个核心,而其余的流保持相对平稳。我们还表明,这是可能的幸存的恒星核心在部分中断,以获得一个拱盘,是从快速旋转的核心脱落。最后,我们提供了一个新的分析拟合功能的回退率,也可能是有用的,在一系列的上下文超越TDE。
2021-08-09 astro-ph.HE
Magnetic field evolution in tidal disruption events
当一颗恒星被超大质量黑洞潮汐性地破坏时,它的磁场预计将遍布其碎片。在本文中,我们通过光滑粒子磁流体动力学模拟的破坏和早期碎片的演变,包括恒星磁场研究这一过程。作为气体拉伸成流,我们表明,磁场的演变是强烈依赖于其相对于拉伸方向的取向。特别地,场线与拉伸方向的对准引起磁能的增加。对于发生在潮汐半径内的破裂,恒星的压缩导致磁场强度在近心点通过时急剧增加一个数量级。如果破坏是部分的,我们发现证据的发电机过程中发生的幸存的核心,由于形成的漩涡。这导致磁场强度放大$\sim 10$倍。然而,该值表示下限,因为它随着数值分辨率而增加。对于1 G的初始场强,磁场从不会在动态上变得重要。相反,一颗具有1 MG强磁场的恒星的分裂会产生一个碎片流,在分裂后的几十个小时内,碎片流中的磁压力变得与气体压力相似。如果一个或多个部分破裂的残余物最终完全破裂,其磁场可能足够大,可以为斯威夫特J1644+57探测到的相对论性喷流提供磁力。当磁压力克服了自重力的限制作用时,磁化流也可以被显著地增稠。
2017-05-23 astro-ph.HE
Tidal Disruption and Magnetic Flux Capture: Powering a Jet from a Quiescent Black Hole
短暂的雨燕J1644+57被认为是由一颗不幸的恒星过于接近一个超大质量黑洞(BH)而导致潮汐破裂事件所产生的。这个不寻常的耀斑显示出高度的超爱丁顿X射线辐射,可能起源于相对论性的准直喷流。这对现代吸积和喷流理论提出了挑战,因为我们从这一事件的射电余辉中获得的先前BH活动的上限意味着,分裂前BH和恒星磁通量都比为观测到的X射线光度提供动力所需的数量级低许多。我们认为,一个预先存在的,“化石”吸积盘可以包含一个足够的水库的磁通量和恒星碎片流是能够拖到BH的磁通量。为了证明这一点,我们进行本地,3D磁流体动力学模拟的磁盘流的相互作用,并证明两者之间的接口是不稳定的混合。这种混合将足够数量的化石盘磁通量带入下落的恒星碎片中,为喷流提供动力。我们认为,与化石盘的相互作用,可以有一个显着的影响的结构和动力学的质量回落,并可能由此产生的瞬态。最后,我们描述了可能的后果,这些相互作用的潮汐中断动力学中悬而未决的问题,特别是,碎片循环的效率,和影响的中断对预先存在的黑洞系统。在线动画:http://goo.gl/T84tLs
2014-10-01 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 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
Evolution of broad emission lines from double-peaked to single-peaked to support a central tidal disruption event
本研究通过椭圆吸积盘模型模拟发现TDE中盘状宽发射线区外边界随时间增大可导致宽发射线从双峰变单峰,概率约3.95%,并在AT 2018hyz中得到验证,为中心TDE提供新观测线索。
2025-05-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Low-mass White Dwarfs with Hydrogen Envelopes as a Missing Link in the Tidal Disruption Menu
我们构建了一个菜单的对象,可以引起明亮的耀斑时,被大规模的黑洞(BH),从行星到演化的恒星。主序星和演化恒星通过它们的潮汐扰动,可以有效地探测到静止的超大质量黑洞的存在,而白矮星可以探测到中等质量黑洞。许多低质量的白矮星拥有扩展的氢包层,这使得在与中等质量的黑洞(从$10^5$到$10^7~M_\odot$)发生破坏性碰撞时能够产生快速耀斑--这些黑洞的质量可能构成了大质量黑洞的大多数。这些物体在两个方面是缺失的一环:(1)探测中等质量的黑洞和(2)理解具有纤细包络的物体破裂的流体动力学。由$10^5~M_\odot$ BH对$0.17~M_\odot$白矮星的潮汐破坏引起的耀斑在0.6到11天之间达到最大值,峰值回落率通常是超爱丁顿的,导致的耀斑可能比典型的潮汐破坏事件更亮。仅剥离外壳的遭遇可以提供仅氢的回退,而破坏核心的遭遇则从富氢到富氦的回退。虽然到目前为止观察到的大多数潮汐破坏候选者与主序星的破坏一致,但像Dougie和PTF 10 iya这样的核瞬变的快速时间尺度自然可以用低质量白矮星的破坏来解释。随着观测到的耀斑数量的不断增加,这里提供的菜单将是必不可少的,通过潮汐破坏来表征核黑洞及其环境。
2017-06-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Resolving the (Debate About) Nozzle Shocks in Tidal Disruption Events
Princeton University(普林斯顿大学);Syracuse University(雪城大学);University of Leeds(利兹大学)
通过结合3D SPH模拟、半解析仿射模型和1D有限体积模拟,研究潮汐瓦解事件中喷管激波对碎片流演化和圆化过程的影响,发现氢重组和分子氢形成使流增宽约5倍,增强喷管耗散,但不足以直接圆化,而是增加二次轨道自交可能性。
2026-06-01 astro-ph.HE
Thawing the frozen-in approximation: implications for self-gravity in deeply plunging tidal disruption events
大质量黑洞对恒星的潮汐破坏,被称为潮汐破坏事件(TDE),通常使用“冻结”近似来建模。在这种近似下,恒星在进入潮汐球(半径$r_{\rm t}$)之前保持精确的流体静力平衡,在这一点之后,其内部压力和自重立即变得可以忽略不计,碎片经历弹道自由降落。我们提出了一套流体动力学模拟TDEs的高穿透因子$β\equiv r_{\rm t}/r_{\rm p} = 5-7$,其中$r_{\rm p}$是近心的恒星质心,使用基于Voronoi的移动网格技术计算。我们发现,冻结模型的基本假设,如忽略自引力内$r_{\rm t}$,违反。事实上,虽然冻结预测在数量级上是正确的,但最终的能量扩散在进出潮汐层时积累的比例大致相等。我们还表明,$\mathcal{O}(1)$分数的碎片质量仍然横向限制的自重,即使是大$β$,这有影响的无线电发射从未绑定的碎片,并有可能,为循环效率的约束流。
2019-04-02 astro-ph.HE
The Effect of Impact Parameter on Tidal Disruption Events
过于靠近超大质量黑洞的恒星会被黑洞的潮汐引力破坏,导致一些碎片被喷射出来,而其余的则会吸积到黑洞中。为了更好地研究这些碎片的物理特性,我们使用移动网格代码MANGA来跟踪恒星从最初相遇到完全毁灭的演变。通过改变恒星的碰撞参量($β$),我们研究了剩余物质的能量分布以及物质回退到黑洞的速率随时间的变化。我们发现,在碎片和峰值亮度时间($t_{\rm peak}$)的能量传播都直接相关的碰撞参量。特别是,我们发现一个$β^{1/2}$缩放的能量扩散的$β=2-10$和$β\gtrsim 10$冻结的演变。我们讨论的含义,这种缩放的上升时间的光变曲线和宽度的亮度峰值为这些较低的$β$的。这些关系为推断观测到的TDE的碰撞参量提供了一种可能的手段。
2020-11-19 astro-ph.HE
Post-periapsis pancakes: sustenance for self-gravity in tidal disruption events
当恒星被超大质量黑洞的引力场摧毁时,会发生潮汐破裂事件,产生碎片流,碎片流的演变最终决定了事件的观测性质。在这里,我们表明,一个后近心点焦散-一个位置的气体包裹组成的流的轨迹将崩溃成一个二维的表面,如果他们只在引力场的孔-发生时,恒星的近心距离的顺序是潮汐半径的孔。它表明,这种“煎饼”诱导显着的密度扰动的碎片流,并为更硬的状态方程(绝热指数$γ\gtrsim 5/3$),这些波动足以重力不稳定的流,导致其分裂成绑定团块。我们的研究结果进行了讨论的背景下,潮汐中断事件的观测特性。
2015-10-27 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
Stars Crushed by Black Holes. I. On the Energy Distribution of Stellar Debris in Tidal Disruption Events
恒星与超大质量黑洞近距离相遇后,恒星碎片中轨道能量的分布是决定碎片返回黑洞速率的主要因素,因此也是决定这类事件产生的光变曲线性质的主要因素。我们提出了一系列的$β\equiv r_{\rm t}/r_{\rm p}$,其中$r_{\rm p}$是近心点距离和$r_{\rm t}$潮汐半径的潮汐中断事件的模拟。我们在不同的空间分辨率进行这些模拟,以确定我们的模型的数值收敛。我们比较模拟中,由于冲击加热包括或排除的动态。对于$β\lesssim 8$,模拟结果在足够的中到高的空间分辨率下很好地收敛,而对于$β\gtrsim 8$,能量分布的宽度可能由于空间分辨率不足而被严重夸大。我们发现,冲击加热起着不可忽视的作用,只有$β\gtrsim 4$,通常冲击加热的影响是温和的。我们表明,自重力可以修改的能量分布随着时间的推移后,碎片已经后退到大的距离为所有$β$。首先,我们的研究结果表明,在一系列的影响参数,而能量分布的形状与$β$不同,赋予大部分碎片的能量传播的宽度是密切匹配的规范传播,$ΔE = GM_\bullet R_\star/r_{\rm t}^2$,为范围内的$β$,我们已经模拟。
2021-11-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling Relativistic Tidal Disruptions of MESA Stars
Princeton University(普林斯顿大学);University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Institute for Advanced Study(高等研究院)
本研究在基于MESA恒星摄动理论的潮汐瓦解牛顿模型中加入相对论修正,发现恒星瓦解更早、回落时间更长,黑洞自旋仅在近心点极近时影响回落时间,所得模型计算准确且成本低。
2026-08-21 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Tidal Disruption Events by a Massive Black Hole Binary
大质量黑洞双星(MBHB)是星系合并的自然副产品。以前的研究表明,恒星潮汐破裂事件(TDEs)的耀斑被次级扰动物的存在所改变,导致光变曲线的中断。我们研究了TDE碎片的动力学在存在的一个毫秒差距分离MBHB通过整合弹道粒子轨道的随时间变化的潜在的二进制。我们发现,光变曲线的差距出现时,材料错过吸积半径的第一次返回近心点。随后的递归可以分解为“连续”和“延迟”的组件,它们表现出不同的行为。我们发现,这种潜力可以大大改变流的自相交的位置。当碎片被限制在飞机上,我们发现,近距离接触的二次BH留下明显的签名的回落率,并可能导致显着的吸积到二次BH。紧密的、质量相等的MBHB同样地聚集,周期性地与下落的流交换。
2015-10-15 astro-ph.HE
Abundance Anomalies In Tidal Disruption Events
大约10%的潮汐破裂事件(TDE)是由质量比太阳大的恒星引起的,由于恒星演化,氦、碳和氮的丰度异常,而不是氧。氦总是被增强,但平均只有25%,因为当恒星离开主序星时,它被隔离在高密度的核心中,变得不可接近。然而,与主序星破裂核心相关的碎片部分在氦中可以增强2-3倍,使碎片处于共同的轨道周期。这些氦丰度的变化可能是一个贡献者所观察到的多样性的氢和氦线强度在TDE。一个更惊人的异常是由于CNO循环导致的氮的快速增加和碳的消耗-比太阳质量更大的恒星很快显示出其平均N/C比增加了3-10倍。由于低质量恒星演化缓慢,而高质量恒星很少,所以显示高N/C的TDE几乎都是由于主序星上1- 2 Msun的恒星被破坏。像氦一样,部分碎片将显示出更大的C和N变化,并且当恒星离开主序星时,异常会减少。这些TDEs的[N/C]丰度比的增强为稀有的富氮类星体提供了第一个自然解释,也解释了ASASSN-14 li紫外光谱中的强氮发射。
2015-12-09 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
Extremely Relativistic Tidal Disruption Events
本文通过广义相对论流体动力学模拟研究极端潮汐撕裂事件(eTDEs),揭示其碎屑演化、光变曲线和热 X 射线辐射特征与普通 TDEs 定性不同,为观测广义相对论轨道效应提供了新途径。
2023-03-11 astro-ph.HE
On the Missing Energy Puzzle of Tidal Disruption Events
对于大多数潮汐扰动事件(TDE)候选者,在光学/近紫外波段观测到的能量为10^{51} erg量级。我们发现,这个观察到的能量是小于辐射低效吸积流模型的最小测辐射热能量的10-100倍。我们认为,这种差异是因为释放的大部分能量是在极紫外(EUV)波段和/或以相对论射流的形式从地球发射出去。极紫外设想得到了现有中红外数据的支持,并应通过未来的尘埃混响观测进一步测试。ASASSN-14 li的射电观测不支持喷流的情况,但对其他TDE候选者来说可能仍然可行。我们还提供证据表明,至少对于某些TDE,大部分丢失的能量(在EUV中和/或以射流的形式)在最紧密结合的材料的轨道周期的几倍内释放,这意味着(1)回退流的循环可以快速发生,(2)当回退率为超爱丁顿时,吸积流的亮度或喷流功率在爱丁顿能级附近可能不受限制。对于大多数其他TDE,这种能量释放时间尺度目前没有受到强烈的约束。
2018-09-19 astro-ph.HE
The Peak of the Fallback Rate from Tidal Disruption Events: Dependence on Stellar Type
本研究比较了潮汐瓦解事件中两种峰值回落率模型,发现完全瓦解恒星时峰值时间仅取决于黑洞质量,且大质量恒星TDE产生最大光度,解释了喷流TDE的罕见性。
2023-10-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR