Testing the Association of Supermassive Black Hole Infrared Flares and High-energy Neutrinos
MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Department of Astronomy and Columbia Astrophysics Laboratory, Columbia University(哥伦比亚大学);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(西蒙斯基金会平顿研究所计算天体物理中心);Department of Physics, Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
研究通过分析NEOWISE和IceCat-1数据,发现近距吸积闪焰与高能中微子信号无显著关联,挑战了此前的结论。
2026-01-29 astro-ph.HE
MOMO V. Effelsberg, Swift and Fermi study of the blazar and supermassive binary black hole candidate OJ 287 in a period of high activity
我们报告了我们正在进行的项目MOMO(OJ 287的多波长观测和建模)的结果。在最新发布的序列中,我们将2019年至2022.04年间的Swift UVOT-XRT和Effelsberg无线电数据(2.6-44 GHz)与来自费米卫星的公共SMA数据和伽马射线数据相结合。观测时期涵盖了OJ 287从无线电到X射线的高活动状态。这一时期还涵盖了OJ 287双星超大质量黑洞(SMBH)模型预测的两个主要事件。光谱和时间分析清楚地确定:2021年12月新的紫外光学最小状态,预计次级SMBH将穿过初级SMBH周围的圆盘;与2017年之前的时期相比,伽马射线活动总体水平较低; 2020- 2021年存在一个显著的,持久的中等幅度的紫外光学耀斑事件;在无线电波段的高水平活动与多个耀斑;特别是明亮的,持续的无线电耀斑在2021年11月达到峰值,可能与伽马射线耀斑有关,这是6年来最强的。几种解释的UV-光学最小状态进行了探讨,包括可能性,一个次要的SMBH发射一个临时的喷气机,但最好的解释与主喷气机的可变性的意见。
2022-04-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Follow-up on the Supermassive Black Hole Binary Candidate J1048+7143: Successful Prediction of the Next Gamma-ray Flare and Refined Binary Parameters in the Framework of Jet Precession Model
本研究通过分析J1048+7143的伽马射线观测,验证了喷流进动模型,成功预测第四次耀发并精化双星质量比,提出第五次耀发预测,支持脊-鞘喷流结构进动与质子靶相互作用的子耀发机制。
2024-02-08 astro-ph.HE gr-qc
The variability timescales and brightness temperatures of radio flares from stars to supermassive black holes
在本文中,我们编译的分析~ 200同步辐射耀斑事件从~ 90个不同的对象/事件的距离是很好地建立,因此峰值光度可以准确地估计。对于每一个事件,我们测量这个峰值,并将其与上升和衰减时间尺度进行比较,如指数函数所拟合的那样,这使我们能够依次估计所有事件的最小亮度温度。耀斑起源的天体物理物体各不相同,从耀斑星到活动星系核中的超大质量黑洞,既包括重复现象,也包括单一灾难性事件(例如超新星和伽马射线暴余辉)。测得的时间尺度从几分钟到几年不等,峰值射电光度超过22个数量级。尽管存在着非常不同的基本现象,包括相对论和非相对论区域,以及高度准直和各向同性现象,但我们发现射电峰值亮度与上升/衰减时间尺度之间存在着广泛的相关性,近似为L ~ t ^[5]。这相当出乎意料地表明,估计的最低亮度温度,当基于变化的时间尺度,并没有试图纠正相对论提升,是一个强烈的源光度上升的函数。它还表明,变异时间尺度可以用来作为早期诊断源类在未来的无线电瞬变调查。作为无线电瞬变参数空间的一个例子,我们比较了同步辐射事件与相干爆发在更高的亮度温度,以说明无线电瞬变参数空间的区域已被探索。
2014-11-04 astro-ph.HE
Electromagnetic Signatures of Supermassive Binary Black Holes: Synchrotron, Self-Lensing Flares, and Jet Precession
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Tsinghua University(清华大学);Goethe-Universität Frankfurt(法兰克福歌德大学);University College London(伦敦大学学院)
通过3D GRMHD模拟和辐射转移计算,研究次级黑洞与磁囚禁盘相互作用的电磁信号,发现自透镜耀发比激波耀发更可靠作为电磁对应体。
2026-06-18 astro-ph.HE
Connection between optical and radio/millimeter flares in blazar OJ287
Blazar OJ 287是一个独特的爆发源,在其中观测到了周期为12年的准周期性双峰结构的光学爆发。它可能是寻找超大质量黑洞双星的最佳候选者之一。我们调查其光学和无线电/毫米波变化之间的联系,并解释排放的相对论性喷流模型。具体地说,我们对1995年8月至1996年1月期间爆发的光学和射电/毫米光变曲线进行了详细的分析和模型模拟。结果表明,在光学V波段和射电/毫米波段(37,22,14.5和8GHz)的多波长光变曲线可以分解为36个独立的基本耀斑,每个耀斑具有对称的轮廓。基本耀斑可以理解为通过灯塔效应产生的,由于相应的超光速光学/无线电结的螺旋运动。在假定的超大质量黑洞/吸积盘系统的磁层中,超光速纽结的螺旋运动应该在其相对论喷流的内部区域占主导地位。一个全面的和兼容的框架来理解OJ287中的整个现象。
2019-06-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Needle in a Haystack: Finding Supermassive Black Hole-Related Flares in the Zwicky Transient Facility Public Survey
该研究在 ZTF 公共警报中实时系统搜索 SMBH 相关瞬变,评估颜色、星暴后宿主等筛选策略的命中率与污染来源。
2023-08-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Orbital Polarimetric Tomography of a Flare Near the Sagittarius A* Supermassive Black Hole
Princeton University(普林斯顿大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Google Research(谷歌研究院)
本研究结合神经3D表征与黑洞引力模型求解不适定层析问题,首次从ALMA观测数据中重建出人马座A*附近耀斑的三维结构,验证了其致密亮区特征与低倾角顺时针旋转模式,为吸积过程研究提供了观测支撑。
2024-04-16 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.CV
Discovery of transient infrared emission from dust heated by stellar tidal disruption flares
经过超大质量黑洞的洛希半径范围内的恒星会被潮汐扰乱,在靠近黑洞视界的地方突然注入气体,产生电磁耀斑。近年来已经发现了几十个这样的耀斑,但目前的观测提供了这些事件的热光度和总吸积质量的约束条件差。利用宽视场红外巡天探测器(WISE)的图像,我们发现了几个以前已知的潮汐破裂耀斑的瞬时3.4微米发射。观测结果可以解释为由于潮汐耀斑的强烈辐射而加热到升华温度的尘埃。从红外线曲线的突变我们推断,这个热尘埃距离超大质量黑洞约0.1秒差距。由于尘埃已经通过吸收耀斑的紫外线和(潜在的)软X射线光子而被加热,再处理光变曲线产生了对热耀斑光度的估计。对于耀斑PTF-09 ge,我们推断,在尘埃可以吸收光子的频率上积分的光度最有可能的值是$8\times 10^{44}$ erg/s,由于尘埃的未知温度,不确定性因子为3。这个辐射热光度比观测到的黑体光度大10倍左右。我们的工作是第一次探测尘埃在非活动星系的亚秒差距尺度的核。观测到的红外光度意味着宿主星系中核尘埃的覆盖因子约为1%。
2016-09-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Unusual Hard X-ray Flares Caught in NICER Monitoring of the Binary Supermassive Black Hole Candidate AT2019cuk/Tick Tock/SDSS J1430+2303
核瞬变AT 2019 cuk/Tick Tock/SDSS J1430+2303被认为是一个接近并合的超大质量黑洞(SMBH)双星。我们报告了2022年1月至8月期间每天多次访视的高节奏NICER X射线监测结果,以及同一时期持续光学监测的结果。我们没有发现周期/准周期调制的证据,在X射线,紫外线,或光学波段,但我们观察到异国情调的硬X射线的变化,这是不寻常的一个典型的活动星系核。NICER光变曲线最显著的特征是重复的硬(2-4 keV)X射线耀斑,其导致与非耀斑数据相比明显更硬的X射线光谱。在非耀斑状态下,AT 2019 cuk看起来像一个相对标准的活动星系核,但它是第一个在变化的活动星系核中出现长达一天的硬X射线耀斑的例子。我们考虑了这些硬X射线耀斑驱动机制的几种不同模型,包括:(1)由磁活动增加驱动的日冕/喷流可变性,(2)可变遮蔽,和(3)来自潜在次级SMBH的自透镜。我们更喜欢可变日冕模型,因为遮蔽模型需要相当人为的时间尺度,而自透镜模型很难与耀斑中缺乏明确的周期性相一致。这些发现说明了高节奏X射线监测对于我们理解X射线日冕的快速变化是多么重要,并且需要进一步高节奏,多波长监测像AT 2019 cuk这样的变化的活动星系核,以探测日冕喷流的连接。
2023-02-24 astro-ph.HE
Recurring flares from supermassive black hole binaries: implications for tidal disruption candidates and OJ 287
我讨论的可能性,吸积超大质量黑洞(SMBH)的二进制文件与子秒差距的分离周期性地重复发光爆发,中断相对平静的时期。这一假设的动机是由嵌入进积盘中的双星模拟中通常发现的两个特征:(i)在双星周围形成一个中心的低密度空腔,以及(ii)气体泄漏到这个空腔中,每个轨道发生一次通过近径向轨迹上的离散流。第一个特征将减少系统相对于由单个SMBH供电的活动星系核的紧急光学/UV通量,而第二个特征可以触发光度的准周期波动。我认为,准周期吸积签名可能比以前认为的更戏剧性,因为下落的气体流可以强烈冲击热通过自碰撞和潮汐压缩,从而提高粘性吸积。任何光学上厚的气体,如果围绕着两个SMBH中的任何一个旋转,都可以在下一对气流沉积之前吸积,从而为每个轨道上重复出现的短暂的发光耀斑提供燃料。由于吸积事件之间的流量减少,这种腔吸积耀斑可能被误认为是恒星在静止核中的潮汐破裂。如果观测到耀斑的准周期重现,或者如果它们是由非常大质量的SMBH产生的,而SMBH不能破坏太阳型恒星,那么耀斑就可以与潮汐破坏事件区分开来。它们可能在LSST或eROSITA等调查中偶然发现。我提出了一个启发式的玩具模型作为概念证明的生产空腔吸积耀斑,并产生模拟光变曲线和specta。我也适用于活跃的星系OJ 287,其生产的准周期光学耀斑对长期以来一直助长猜测,它的主机SMBH二进制的模型。
2013-06-24 astro-ph.CO 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
Transient Relativistic Iron Emission Line from an X-ray Flaring Supermassive Black Hole
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Clemson University(克莱姆森大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Università di Bologna(博洛尼亚大学);INAF, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)
发现首个暂态相对论性铁发射线,揭示X射线耀斑对吸积盘的影响,为探测黑洞和盘物理提供新方法。
2026-02-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
A self-lensing binary massive black hole interpretation of quasi-periodic eruptions
双星超大质量黑洞(SMBH)系统是星系合并的结果,如果双星分离可以通过其他机制降到$\lesssim 0.1$ pc,那么双星系统最终会由于引力波(GW)辐射而合并。在这里,我们探讨了一个引力自透镜二进制SMBH模型的尖锐(持续时间$\sim 1$小时),准规则的X射线耀斑-被称为准周期爆发-最近观察到的两个低质量的活动星系核:GSN 069和RX J1301.9+2747。在我们的模型中,观测到的双星是$\sim$的边缘,这样每个SMBH引力透镜从吸积盘周围的另一个SMBH每个轨道周期两次。当RX J1301.9+2747的当前偏心率为$ε_0 \gtrsim 0.16$时,该模型可以再现耀斑的间距,这意味着合并发生在$\sim 1000$年内,但我们不能再现观测到的耀斑轮廓。具有正确振幅的模型耀斑是观测持续时间的$\sim 2/5$,具有正确持续时间的模型耀斑是观测振幅的$\sim 2/5$。我们的模型产生了三种不同的自透镜双星系统的行为,可以在当前和未来的X射线和光学时域调查中搜索:i)周期性的透镜耀斑,ii)日偏食(由前景迷你盘掩盖背景迷你盘引起),iii)日偏食与非常尖锐的食内透镜耀斑。这些特征的发现将构成超大质量双星存在的非常有力的证据,而对耀斑间距的监测将提供近星点岁差的测量。
2021-02-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Supermassive black hole mass inference with the optical flares of tidal disruption events
School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study(自然科学学院,高等研究院)
本文提出利用TDE光学闪光与热X射线连续体的关系推断黑洞质量,提供公开代码TDEFLARE并讨论Malmquist-Hills偏差。
2026-01-20 astro-ph.HE
The X-ray outburst of PG 1553+113: A precession effect of two jets in the supermassive black hole binary system
Blazar PG 1553+113被认为是超大质量黑洞双星系统的宿主。探测到$γ$射线光变曲线有2.2年的准周期,可能是喷流进动的结果。在前人基于$γ$射线数据研究的基础上,我们分析了2012- 2020年期间观测到的X射线光变曲线和光谱。这种2.2年的准周期性可能与X射线光变曲线上的主耀斑周期一致。当在$γ$射线中观察到弱的再增亮时,在X射线光变曲线中可以识别出相应的相对强的增亮。在X射线主耀斑和弱耀斑中都表现出“越亮越硬”的趋势,而在静止状态下则表现出弱的“越亮越软”的行为。我们探讨的可能性,在X射线波段的变化可以解释与双射流旋进的情况。利用喷流与吸积盘之间的关系,导出了黑洞的主质量$\simeq 3.47\times 10^8M_{\odot}$和次质量$\simeq 1.40\times 10^8M_{\odot}$,以及它们的质量比$\sim 0.41$ .
2021-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal disruption of stars by supermassive black holes: Status of observations
超大质量黑洞(SMBH)附近的恒星可以被黑洞的潮汐力撕裂。随后的恒星物质的吸积引起了壮观的电磁辐射耀斑。在这里,我们提供了一个审查的观测潮汐中断事件(TDEs),重点是斯威夫特在这一领域的重要贡献。TDE代表了强引力下物质的新探索,为研究极端条件下的吸积物理开辟了新的窗口。这些事件探测了相对论效应,提供了一种测量黑洞自旋的新方法,并代表了中等质量黑洞、双星黑洞和反冲黑洞的路标。与潮汐破坏情景的关键预测相匹配的发光的高振幅X射线耀斑首先是由ROSAT发现的,最近是由其他飞行任务在其他波段发现的。Swift发现了两个以前从未见过的伽马射线发射,喷射的TDE,为我们提供了一个独特的喷气形成和演化早期阶段的探测器,SwiftJ1644+75具有迄今为止任何TDE的最佳覆盖光曲线。此外,斯威夫特在提供用其他仪器发现的TDE的覆盖良好的光变曲线方面做出了重要贡献,对控制TDE演化的物理学设置了限制,并发现了第一个从TDE光变曲线中识别的候选双星SMBH。
2015-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
The 3 Ms Chandra Campaign on Sgr A*: A Census of X-ray Flaring Activity from the Galactic Center
在过去的十年里,对Sgr A* 的X射线观测揭示了一个处于深度睡眠状态的黑洞,大约每天都会有一次短暂的耀斑。这个超大质量黑洞的极弱X射线一直是黑洞吸积过程中的一个难题。为了研究银河系中心的吸积过程,钱德拉(与许多地面和太空天文台合作)在2012年对Sgr A* 进行了一次3M活动。凭借其出色的观测节奏,灵敏度和光谱分辨率,钱德拉X射线远见项目(XVP)提供了一个前所未有的机会来研究最近的超大质量黑洞的行为。我们提出了一份进展报告,从我们正在进行的研究X射线耀斑,包括最明亮的耀斑看到的Sgr A*。本文从耀斑和静止辐射的统计数据出发,讨论了银心X射线变率的物理意义。
2013-11-26 astro-ph.GA 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
Flaring from the supermassive black hole in Mrk 335 studied with Swift and NuSTAR
用雨燕卫星监测窄线塞弗特1星系Markarian 335(Mrk 335)发现了一个X射线耀斑,始于2014年8月29日。在峰值时,0.5- 5 keV的计数率从低通量状态增加了10倍。NuSTAR触发了一个机会观测目标,捕捉到了2014年9月20日耀斑的下降。我们提出了一个联合分析斯威夫特和NuSTAR观测,以了解这种耀斑的原因。X射线光谱显示,与以前的低通量观测相比,直接观测到的连续通量增加,连续光谱软化到光子指数2.49(-0.07,+0.08)。X射线光谱仍然很好地描述了相对论模糊的反射连续从吸积盘的发射率剖面表明,它是由一个紧凑的X射线源,延伸到最多5.2rg的光盘。测量到非常低的反射率0.41(-0.15,+0.15),这对于这样一个紧凑的日冕是出乎意料的。因此,X射线耀斑被解释为产生于X射线发射日冕的垂直准直和喷射,以温和的相对论速度,导致连续辐射远离圆盘。随着耀斑的消退,这种喷流状结构的底部坍塌成一个紧凑的X射线源,提供了照亮圆盘的大部分辐射,同时仍然可以从更远处的高能粒子中检测到连续辐射,保持低反射率。
2015-10-26 astro-ph.HE
Jet precession driven by a supermassive black hole binary system in the BL Lac object PG 1553+113
最近发现的BL Lac天体PG 1553+113在几个电磁波段的光变曲线大致同时发生周期性变化,这是文献中报道的这种奇怪行为的第一例。出于这一动机,我们分析了15 GHz的干涉图的秒差距尺度的无线电喷流的PG 1553+113,以验证存在一个可能的对应的这种周期性的变化。我们使用交叉熵统计技术来获得该源的射电图中存在的高斯分量的结构参数。我们从运动学上确定了七个喷流成分,它们与$γ$射线光变曲线中的耀斑样特征同时形成。从推导出的喷流分量在天空平面的位置和它们的运动学(喷射时期,自行和天空位置角),我们模拟了它们的时间变化的相对论性喷流,这是稳定的时间进动。我们的研究结果表明,在观测者的参考系的岁差周期为$2.24\pm0.03$年,与PG 1553+113的光变曲线中检测到的周期性兼容。然而,喷流多普勒增强因子的最大值相对于主$γ$射线耀斑的峰值有系统地延迟。我们提出了两种方案,可以解释这种延迟,都是基于在PG 1553+113中存在一个超大质量黑洞双星系统。我们估计了这个假定的双星系统的特征,这些特征也将负责驱动推断出的喷流进动。
2017-12-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Mapping the Inner 0.1 pc of a Supermassive Black Hole Environment with the Tidal Disruption Event and Extreme Coronal Line Emitter AT 2022upj
本文研究了 ECLE-TDE 事件 AT 2022upj,通过分析其极电离谱线和光谱演化,揭示了距超大质量黑洞 0.1 pc 内的分层物质结构,并证实了高能耀斑对黑洞复杂环境的影响。
2024-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Neurino Cadence of TXS~0506+056 Consistent with Supermassive Binary Origin
在2022年9月18日,ceCube发出的警报显示,一个能量约为170 TeV的中微子与耀变体TXS 0506+056在方向上重合。这一事件增加了之前的两个事件:2017年9月22日来自其方向的中微子警报,以及2014/2015年12个中微子的3sigma签名。deBruijn 2020表明,这两个先前的中微子发射事件可能是由于超大质量双黑洞(SMBBH),其中接近最终合并的喷流进动导致周期性发射。这个模型预测了一个新的发射事件,与2022年9月18日的中微子观测结果一致。在这里,我们表明,TXS 0506+056的中微子节奏是一致的SMBBH起源与质量比q <0.3 for a total black hole mass of M>3e 8 Msun。首次计算了双星系统的引力波辐射的特征应变,并证明了当质量比在0.1<q<0.3范围内时,质量小于5e ~ 8 Msun的黑洞的并合是可以被LISA探测到的.我们预测,如果一个旋进喷流是所有三个检测到的发射事件的原因,那么在仍待分析的IceCube数据中可能存在中微子耀斑,在08/2019和01/2021之间的某个时间达到峰值。下一次耀斑预计将在2023年1月至2026年8月期间达到峰值。进一步的观测将使得有可能更精确地将质量比约束为黑洞质量的函数,并将为探测SMBBH合并的准备打开窗口。
2022-10-01 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
Fast variability of gamma-ray emission from supermassive black hole binary OJ 287
我们报告的发现快速变化的伽玛射线耀斑从耀变体OJ 287。这个耀变体被认为是由超大质量黑洞组成的双星系统提供动力的。观测到的变率时间尺度T_var < 3-10 hr比质量较大(1.8 × 10^10太阳质量)的黑洞的光穿越时间短得多,与质量较小(1.3 × 10^8太阳质量)的黑洞的光穿越时间相当。这表明γ射线辐射是由质量较小的黑洞喷出的相对论性喷流产生的。在快变耀斑期间探测到能量超过10 GeV的伽马射线,将喷流的多普勒因子限制为大于4。研究相对论性喷流发射的轨道调制的可能性使OJ 287成为研究黑洞形成喷流机制的独特实验室,特别是研究喷流参数对黑洞吸积和喷流膨胀的介质参数变化的响应。
2010-11-18 astro-ph.HE
Unstable Mass Transfer from a Main-Sequence Star to a Supermassive Black Hole and Quasi-Periodic Eruptions
我们讨论的形成和演化的系统组成的低质量($M_\star \lesssim 4 \, \rm M_\odot$)主序星,轨道周期的顺序$\sim$小时,和一个温和的偏心率($e\approx0.1-0.2$)的$10^5-10^7 \, \rm M_\odot$超大质量黑洞,episodically脱落的质量在每个近心通道。我们认为,由此产生的质量转移可能是不稳定的,与罗氏瓣溢出最初驱动的引力波发射,但随后被加速的恒星的膨胀,以响应其质量损失,经历一个失控的过程。我们表明,这样的系统是自然产生的两体引力相遇内的一个星系的秒差距,其次是引力波循环和inspiral从最初的高偏心轨道。我们认为,这样的系统可以产生类似于最近确定的类X射线瞬变称为准周期爆发,在几个遥远的星系的中心观察到的经常性耀斑。
2022-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spoon-Feeding Giant Stars to Supermassive Black Holes: Episodic Mass Transfer from Evolving Stars and Their Contribution to the Quiescent Activity of Galactic Nuclei
如果恒星在单一轨道上过于靠近超大质量黑洞(SMBH),它们可能会被潮汐扰乱。潮汐破裂事件被认为是发光但短暂的吸积事件的动力,这些事件可以在瞬态耀斑中点亮原本静止的SMBH。在这里,我们探讨了一个更渐进的潮汐剥离的过程中,恒星接近潮汐破坏半径的恒星演化,而在偏心轨道。在质量转移开始后,这些恒星在每一次近心点通过时都将质量转移到SMBH,从而产生在轨道时间尺度上重复的低水平耀斑。特别是巨恒星,会对质量损失做出失控的反应,并在数十到数百个轨道周期内将物质“勺式”喂入黑洞。与完整的潮汐扰动事件相反,对于质量大于约1000万太阳质量的黑洞,这种馈送模式的占空比是统一的。这种准稳态SMBH馈送模式与通过恒星风间接SMBH馈送的模式具有竞争力,并且勺状馈送巨星可能在确定本地SMBH的静态光度方面发挥重要作用。
2013-08-29 astro-ph.HE
Observing Lense-Thirring Precession in Tidal Disruption Flares
当一颗恒星被超大质量黑洞(SMBH)潮汐扰动时,释放出的气体流在返回近心后形成一个吸积盘。我们表明,在旋转SMBH周围的时空中的Lense-Thirring进动可以产生显着的磁盘角动量矢量的时间演化,由于磁盘的周期性进动和非周期性的,差分进动的约束碎片流。喷流旋进和盘光度的周期性调制是可能的结果。在雨燕J164449.3+573451耀斑中喷射的X射线辐射的持久性表明,在这次事件中,喷射轴与SMBH的自旋轴对齐。
2012-02-08 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Repeated Tidal Interactions between Stars and Supermassive Black Holes: Mass Transfer, Stability, and Implications for Repeating Partial Tidal Disruption Events
本研究建立了分析恒星部分质量损失响应的高效形式体系,通过模拟验证发现潮汐加热影响小,中等质量演化恒星易在多次部分潮汐瓦解中存活,且恒星密度上升可解释部分重复事件耀发渐暗的现象。
2025-05-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Is OJ 287 a Single Supermassive Black Hole?
对耀变体OJ 287的光变曲线进行了一个多世纪的光学光度学观测,揭示了具有大约12年准周期的强烈耀斑。很长一段时间以来,这一时期一直被解释为双黑洞系统中的过程。我们提出了另一种解释,这是基于多普勒因子周期性变化的喷射螺旋度所造成的发射区域。利用在MOJAVE(Monitoring Of Jets in Active Galactic Nuclears with VLBA Experiments)计划框架内进行的多历元甚大基线干涉测量(VLBI)观测和其他VLBA(Very Long Baseline Array)存档实验,在15 GHz的观测频率下,我们推导出了喷流螺旋的几何参数。为了使VLBI观测数据与测光光学观测数据相一致,喷流分量与径向方向成小角度的运动是必要的。观察到这种非径向运动,并与射流的螺旋形状,可以很自然地解释的发展的开尔文-亥姆霍兹不稳定性的秒差距尺度流出。在这种情况下,OJ 287喷流的真正进动可能表现在12年光学耀斑的峰值通量值之间的差异上。本文还讨论了单个超大质量黑洞的Lense-Thirring效应产生这种进动的可能性。
2021-03-25 astro-ph.HE
Forward Modeling Populations of Flares from Tidal Disruptions of Stars by Super-massive Black Holes
随着光学巡天技术的进步,对超大质量黑洞引起的恒星潮汐破裂耀斑(TDF)的探测正在迅速积累。这些检测可能会提供SMBH人口,恒星动力学和星系中的恒星演化的约束。为了最大限度地发挥这一科学影响,我们需要更好地了解天体物理参数如何与调查选择的影响,在设置检测到的耀斑的属性。我们开发了一个框架,用于建模分布的光学TDF探测在调查的宿主星系和耀斑本身的属性。这个模型折叠在每个星系的恒星破裂率的影响,耀斑的光度和温度分布,在宿主星系的尘埃的遮蔽和变红的影响,和调查选择标准。我们直接将此模型应用于Zwicky瞬态设施探测到的TDFs样本,发现总体耀斑探测率符合简单的理论预期。该模型还可以再现恒星总质量的分布和宿主星系的红移,但不能匹配所检测到的耀斑的所有细节,如它们的光度和温度分布。我们还发现,尘埃遮蔽可能在抑制恒星形成星系的TDF探测率方面起着重要作用。虽然我们没有发现TDFs在“绿谷”的星暴后星系中拥有宿主的不寻常偏好可以完全由选择效应解释,但我们的模型可以帮助量化这些星系中的真实速率增强。
2021-01-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Tidal Disruption of Giant Stars and Their Contribution to the Flaring Supermassive Black Hole Population
类太阳恒星被认为经常被星系核内的超大质量黑洞(SMBH)破坏。然而,随着恒星从主序星演化出来,它们对潮汐破裂的脆弱性急剧增加,因为它们发展出一个由致密的核心和纤细的外壳组成的分叉结构。在这里,我们提出了第一个流体动力学模拟的巨大恒星的潮汐破裂,并表明,核心有一个重大的影响,恒星的生存能力的遭遇。具有更大质量核心的恒星即使在深度碰撞中也保留了大部分的包层质量。由巨星分裂产生的吸积耀斑应该会持续数十至数百年。它们在瞬时搜索中的特征信号不是通常与潮汐破坏事件相关的$t^{-5/3}$衰减,而是在数月至数年的时间尺度上亮度的许多数量级的相关上升。我们计算不同的演化阶段的恒星在典型的银河系中心的相对中断率,然后使用我们的结果产生预期的耀斑事件人口的蒙特卡罗实现。我们发现,人口统计的潮汐破裂耀斑是强烈依赖于恒星和黑洞的质量,特别是接近极限SMBH质量尺度的$\sim 10^8 M_\odot$。在这个黑洞质量,我们预测一个急剧的转变,在SMBH耀斑饮食超出所有可观察到的中断产生的演化恒星,伴随着一个戏剧性的截止在整体潮汐中断耀斑率。质量小于这个极限质量尺度的黑洞将显示来自主序星和演化恒星的可观测耀斑,其中巨星贡献了高达10%的事件率。在不同演化状态下被破坏的恒星的相对比例可以限制我们星系核以外的其他星系核中恒星的性质和分布。
2012-06-13 astro-ph.HE
Neutrino Emissions of TXS 0506+056 caused by a Supermassive Binary Black Hole Inspiral?
本文用超大质量双黑洞旋进导致喷流进动的模型解释TXS 0506+056的四次中微子耀发,约束双黑洞质量并预测后续耀发与LISA探测潜力。
2023-10-03 astro-ph.HE
Seeing Double: The Theory Defying Twin Flares of TDE 2022dbl
Department of Astronomy, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校天文学系);Berkeley Center for Multi-messenger Research on Astrophysical Transients and Outreach (Multi-RAPTOR)(多信使天文瞬变现象研究与外展伯克利中心);Miller Institute for Basic Research in Science(科学基础研究所米勒学院)
本研究针对部分潮汐瓦解事件候选体TDE 2022dbl的双耀斑现象,结合多波段观测数据,通过分析光谱演化特征,提出第二次瓦解的残骸与第一次耀斑形成的吸积盘相互作用的理论,解释双耀斑的差异,还利用宿主星系速度弥散推断出黑洞质量。
2026-10-14 astro-ph.HE
Self-lensing flares from black hole binaries II: observing black hole shadows via light-curve tomography
超大质量黑洞(BH)双星被认为是产生自透镜耀斑(SLF)时,两个黑洞对准视线。如果观测到双星轨道几乎是从侧面,我们会发现一个明显的特征,那就是由透镜黑洞的黑洞阴影所留下的光变曲线。我们研究这个功能的光线跟踪在一个二进制模型,并预测,1\%的当前的二进制候选人可以显示此功能。我们的BH层析成像方法,这里提出可以提取BH阴影,是空间上无法分辨的高分辨率VLBI。
2021-12-27 astro-ph.HE gr-qc
Hydrodynamical moving-mesh simulations of the tidal disruption of stars by supermassive black holes
当一颗恒星靠近黑洞时,它可能会在潮汐破裂事件(TDE)中被引力拉开。由TDE产生的耀斑是位于大多数星系中心的静止超大质量黑洞(SMBH)的独特示踪剂。特别是,这种耀斑的出现和随后的光变曲线的衰减都对恒星是否被潮汐场部分或全部摧毁很敏感。然而,对碎片的破坏和回落的物理学仍然知之甚少。我们在这里模拟流体动力学演化的现实明星,因为他们接近SMBH抛物线轨道上,第一次使用移动网格代码AREPO,这是特别适合的问题,通过其相结合的准拉格朗日行为,低平流误差,高精度典型的网格为基础的技术。我们研究了一套不同的碰撞参量的模拟,使我们能够确定的临界距离,在该恒星完全中断,能量分布和回落率的碎片,以及流体动力学演化的恒星残骸的情况下,部分中断。有趣的是,我们发现,残留的核心的内部演化强烈影响的持续性的旋涡激发的潮汐相互作用。这些应该是强磁场放大的地点,相关的混合可能会深刻地改变潮汐修剪恒星的后续演化。
2019-05-16 astro-ph.HE
Optical polarization of stellar-fed active and quiescent supermassive black holes
Ruhr University Bochum(鲁尔大学波鸿);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所DARK);European Space Agency, European Space Astronomy Centre(欧洲航天局欧洲空间天文中心);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Joint Space-Science Institute, University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校联合空间科学研究所);Astrophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心天体物理学科学部)
研究通过观测潮汐撕裂事件和布恩耀斑的偏振特性,揭示了低爱丁顿比和高度扩展光球的潮汐撕裂事件中偏振变化的机制,以及AGN环境中复杂的再处理几何结构。
2025-07-08 astro-ph.HE
Dark Matter Constraints from the Eccentric Supermassive Black Hole Binary OJ 287
本文利用偏心超大质量双黑洞 OJ 287 的耀发计时数据,通过广义相对论计算约束主黑洞周围可能存在的暗物质尖峰质量,发现其质量小于主黑洞质量的 3%。
2023-04-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Sagittarius A* -- The Milky Way Supermassive Black Hole
本文综述了银河系中心超大质量黑洞人马座A*,通过近距离观测恒星轨道和变异性发射,验证了广义相对论并揭示了其对星系演化的影响。
2025-03-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Delayed Radio Flares from a Tidal Disruption Event
潮汐破裂事件(TDEs)的无线电观测-当恒星被超大质量黑洞(SMBH)潮汐破裂时-为研究SMBH附近的外流及其与SMBH吸积的联系提供了独特的实验室。到目前为止,只在少数几个TDE中检测到无线电发射。在这里,我们报告的延迟无线电耀斑的检测从光学发现的TDE。我们对TDE ASASSN-15 oi的即时射电观测显示,直到六个月后探测到耀斑才有射电发射,几年后又探测到第二个更亮的耀斑。我们发现,标准的情况下,在恒星破裂后,流出短暂发射,是无法解释的延迟耀斑的时间和光谱特性相结合。我们认为,耀斑是由于延迟喷出的外流,也许在吸积状态的过渡。我们的发现激发了在不同时间尺度上对TDE的观察,并强调了对新模型的需求。
2021-02-22 astro-ph.HE
Flares from coalescing black holes in the centimeter-wavelength transient sky
无线电观测导致了时域天文学中一些最基本和最令人兴奋的发现。在这里,我证明了下一代甚大阵列(ngVLA)本地化提示厘米波长对应的合并二进制超大质量黑洞(SMBHs)的LISA任务检测的潜力。由此产生的红移测量主机的LISA检测到的合并将填充哈勃图的时代的最早的星系。宿主环境和电磁聚结签名的分析将提供至关重要的洞察二进制SMBH和他们的环境之间的相互作用,SMBH的形成和增长的机制。
2018-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Universal Behavior of X-ray Flares from Black Hole Systems
在黑洞系统中已经发现了X射线耀斑,如伽马射线暴、潮汐破裂事件Swift J1644+57、银河系中心的超大质量黑洞人马座A $^*$以及一些活动星系核。它们的出现总是伴随着相对论喷流。然而,目前还不知道在质量跨越9个数量级的黑洞系统中产生的这种X射线耀斑之间是否存在物理类比。在这里,我们报告了X射线耀斑的观测数据,并表明它们具有与太阳耀斑相似的三个统计特性,包括能量、持续时间和等待时间的幂律分布,这两者都可以用分形扩散的自组织临界性模型来解释。这些统计上的相似性,再加上太阳耀斑是由磁重联过程触发的事实,表明所有的X射线耀斑都与磁重联事件相一致,这意味着它们伴随的相对论喷流可能是磁主导的。
2014-11-16 astro-ph.HE nlin.AO
GRMHD and GRRT Simulations of Black Hole Accretion: Flares, Precession, and Complex Spacetimes
Tsung-Dao Lee Institute(李政道研究所)
利用广义相对论磁流体动力学和辐射传输模拟,研究黑洞吸积的电磁信号,涵盖耀发、进动及非克尔和双黑洞时空。
2026-06-18 astro-ph.HE gr-qc
Recurrent Neutrino Emission from Supermassive Black Hole Mergers
最近探测到的耀变体TXS 0506+056可能的中微子发射是第一个与天体物理源相关的高能中微子,使得这种特殊类型的活动星系有希望成为中微子发射体。两次不同的中微子发射间隔约3年,这一事实表明发射可能是周期性的。超大质量双黑洞系统在合并时由于喷流进动而产生周期性辐射。在这里,我们表明,如果TXS 0506+056是一个双源,那么下一个中微子耀斑可能发生在2021年底之前。我们推导出了可能导致LISA探测到该系统引力波的二元性质。我们的研究结果首次量化了TXS 0506+056的相关性的时间尺度,为这些源的中微子和引力波特征提供了明确的预测。
2020-06-19 astro-ph.HE
The Primary Flare Following a Stellar Collision in a Galactic Nucleus
本研究探讨了超大质量黑洞附近恒星碰撞后产生的初级耀斑,提出了耀斑性质的解析估计,并首次通过辐射流体动力学模拟计算光变曲线,发现此类耀斑与潮汐瓦解事件产生的耀斑相似。
2024-10-12 astro-ph.HE
Reconnection-driven flares in 3D black hole magnetospheres -- A scenario for hot spots around Sagittarius A*
通过Kerr时空中的全局三维粒子模拟,研究了旋转黑洞磁层中的磁重联电流层,发现脱离的磁通量绳可产生同步辐射热点以解释Sgr A*近红外耀斑,并约束其自旋为0.65至0.8。
2023-05-02 astro-ph.HE
Estimating the fossil disc mass during supermassive black hole mergers: the importance of torque implementation
在本文中,我们重新评估的问题,“化石”盘的质量在circumprimary盘,在合并的超大质量黑洞二。当双星轨道的衰变由于引力波的发射而加速时,环主星盘中的气体可能会被迫快速吸积,并且原则上可以提供与引力波发射相当重要的电磁对应物。由于这种耀斑的光度与环主星盘中的气体质量成正比,因此准确估计这种质量是很重要的。先前对这个问题的研究产生了相互矛盾的结果,一些作者估计超级爱丁顿耀斑和大圆盘质量,而另一些人则认为“化石”圆盘质量非常低,甚至小于木星质量。在这里,我们进行简单的1D计算表明,这种非常低的估计光盘质量是一个人工制品的具体实施的潮汐扭矩在1D模型。特别是,对于中等质量比的二进制,在一维模型中使用的扭矩的常用公式显着高估的间隙的宽度所引起的次要的,这人为地导致一个非常小的剩余circumprimary光盘。使用修改后的扭矩,校准,以重现正确的间隙宽度估计的三维模型,导致化石盘质量的一个太阳质量的顺序。整个环主星盘的快速吸积将产生约为爱丁顿光度1-20倍的峰值光度。即使在合并过程中有相当一部分气体通过流出次级轨道而逃脱吸积(这种效应没有包括在我们的计算中),我们仍然可以预测接近爱丁顿的光度,这可能很容易被检测到。
2015-02-17 astro-ph.HE
Compact object mergers: Observations of supermassive binary black holes and stellar tidal disruption events
超大质量黑洞(SMBH)对恒星的捕获和破坏,以及双星的形成和合并,是SMBH存在于星系核心的必然结果。成对的活动星系核(AGN)和双星SMBH是星系合并演化的重要阶段,目前正在对这些系统进行深入的研究。在星系合并的早期和高级阶段,对一个或两个黑洞吸积触发的观测告诉我们反馈过程和黑洞的生长。在秒差距和分秒差距尺度的紧凑型二进制SMBHs识别为我们提供了重要的制约因素的相互作用过程中,管理收缩的二进制超越“最终秒差距”。合并中的双星SMBH是宇宙中最强大的引力波源之一。恒星潮汐破裂事件(TDEs)表现为明亮的,短暂的,吸积耀斑时,恒星物质的一部分是由SMBH吸积。到目前为止,多波长观测已经确定了大约30个事件,在未来的地基或天基瞬态调查中,将检测到数千个事件。TDE的研究为我们提供了各种新的天体物理学工具和应用,与基础物理或天体物理学有关。在这里,我们提供了一个审查的SMBH对和双星,和TDE的观测现状,并讨论天体物理学的影响。
2015-12-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Black hole accretion disc impacts
提出了一个计算超大质量黑洞碰撞另一个超大质量黑洞吸积盘时耀斑光度和光谱演化的解析模型。我们的模型包括光子扩散,从光学薄区域的发射和相对论修正所观察到的光谱和时间尺度。我们测试的可观测性的影响方案与类星体托管超大质量黑洞二进制模拟人口。结果表明,对于质量比为0.3,碰撞距离为100主史瓦西半径的中等双星,吸积盘的碰撞在观测波长λ = 510 nm至z = 0.6处的亮度可以达到或超过宿主类星体。我们的结论是吸积盘碰撞可能作为一个独立的探测器的超大质量黑洞双星。我们向社区发布用于计算模型光变曲线的代码。
2016-01-02 astro-ph.HE
Refining the prediction for OJ 287 next impact flare arrival epoch
明亮的耀变体OJ~287经常出现高亮度韧致辐射耀斑,这被解释为双星系统中次级超大质量黑洞(SMBH)撞击主SMBH的吸积盘的结果。首先,我们展示了这些耀斑发生的时间是由一个简单的分析公式预测的,该公式基于开普勒方程,解释了自1888年以来的耀斑。下一个撞击耀斑,即第26号耀斑,是相当特殊的,因为它打破了每12年周期发生两次撞击耀斑的典型模式。这将是当前周期的第三次韧致辐射耀斑,此前已经观测到2015年和2019年OJ~287的撞击耀斑。不幸的是,由于天体物理学的考虑,很难预测第26号耀斑的确切到达时间。本文的第二部分介绍了我们最近对OJ~287的观测结果。它们表明,2005年观测到的22号耀斑的耀斑前光变曲线与2022年的耀斑前光变曲线表现出类似的活动,在我们的模型中,这一活动在预期的26号耀斑之前。我们认为,耀斑前的活动最有可能出现在初级喷流的活动调制的过境的次级SMBH通过吸积盘的主要。观测2022年10月OJ~287的下一次撞击耀斑将证实双黑洞系统中的盘撞击理论。
2022-09-17 astro-ph.HE
Probing the Cosmological Evolution of Super-massive Black Holes using Tidal Disruption Flares
超大质量黑洞(SMBH)如何在宇宙时间内生长的问题是高能天体物理学中的一个主要难题。解决这个问题的一个有前途的方法是通过研究潮汐破裂耀斑(TDFs)。这些都是短暂的事件,是由星系中心静止的超大质量黑洞破坏恒星造成的。米级X射线天文台的时间分辨率$\sim$为毫秒,在KeV能量下的光谱分辨率为几eV,这将是革命性的,因为它将促进几个宇宙学TDFs的高信噪比光谱计时研究。它将开启天体物理学的新纪元,在那里,可以像目前对更近的恒星质量黑洞双星的研究一样,对宇宙距离的TDFs中的SMBH进行类似的详细研究。以雅典娜X射线天文台为例,我们强调了TDFs的光谱定时分析的两个具体方面。(1)探测红移范围内的X射线准周期振荡(QPO),并使用这些信号频率来约束SMBH的自旋演化,以及(2)流出/风的时间分辨光谱学来探测超爱丁顿吸积。SMBH自旋分布在不同的红移将直接使我们能够限制其主要模式的增长,因为更高的自旋预测由于长期吸积模式增长的自旋上升,而较低的自旋预计通过合并由于角动量从随机方向沉积的增长。米级X射线望远镜也将能够表征相对论性TDFs,即,类似SwJ 1644 +57的事件,红移大于8,即,它将促进宇宙中最年轻的SMBH对TDFs进行详细的光谱计时研究。
2019-03-06 astro-ph.HE
Rates of Stellar Tidal Disruption as Probes of the Supermassive Black Hole Mass Function
利用一个大星系样本(N=146)计算了由二体弛豫引起的超大质量黑洞的恒星潮汐破裂事件(TDE)速率,以探讨TDE速率对观测不确定性的敏感性,如星系光剖面参数化和恒星质量函数.最大的不确定性是由于低质量星系中SMBHs的占用率限制得很差,否则占主导地位的总TDE率。TDE耀斑的光学调查的检测率计算作为SMBH质量和其他观测的几个物理动机的TDE排放模型的函数。我们还量化了产生深度穿透破坏事件的星系的比例。如果大多数探测到的事件都具有超爱丁顿光度的特征(如盘风,或来自离轴相对论性喷流的同步辐射),那么测量到的SMBH质量分布将严格限制低端SMBH占据分数。然而,如果爱丁顿有限发射通道占主导地位,那么在通量有限的调查中(尽管仍然存在于体积完整的事件样本中),占据分数的灵敏度要小得多。SMBH质量分布的当前样本的TDEs,虽然高度不均匀和阻碍的选择效应,已经表明,爱丁顿有限的排放渠道占主导地位。即使是我们最保守的速率估计似乎是在紧张的观测推断TDE率低得多,我们讨论了几种可能的解决方案,这种差异。
2016-02-25 astro-ph.GA astro-ph.HE