Radiation-hydrodynamics of star-disc collisions for quasi-periodic eruptions
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Centre for Astrophysics and Cosmology, University of Nova Gorica（新戈里察大学天体物理学与宇宙学中心）；School of Physics and Astronomy & Institute for Gravitational Wave Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学学院及引力波天文研究所）
Taj Jankovič, Clément Bonnerot, Sergey Karpov, Aleksej Jurca
Quasi-periodic eruptions (QPEs) are recently discovered transients of unknown nature occurring near supermassive black holes, which feature bright X-ray bursts separated by hours to days. A promising model for QPEs is the star-disc collisions model, where a star repeatedly interacts with an accretion disc around a black hole, creating shocks that expel dense outflows of gas from which radiation emerges. We investigate the dynamics of the star-disc collisions, the properties of the outflows, and the resulting radiation signatures. Our study focuses on the generic case where the star remains unperturbed by the collision and the stellar crossing time through the disc is sufficiently long for shocked gas to flow around the star. We performed a three-dimensional (3D) radiation-hydrodynamics simulation of the star-disc collision. The star was modeled as a solid, spherical body, and the interaction was simulated for a small, local section of the accretion disc. We found that star-disc collisions generate a nearly paraboloidal bow shock. The heating of gas is not confined to the column of gas directly ahead of the star but also extends laterally as the shock front expands sideways while traveling with the star. As the star crosses the disc, it injects momentum preferentially along its direction of motion, leading to an asymmetric redistribution of energy and momentum. As a result, two outflows emerge on opposite sides of the disc with different properties: the forward outflow expands faster, contains more mass, carries more energy, and is about twice as luminous as the backward outflow. Our findings suggest that the asymmetry in outflow properties and luminosity arises naturally from the collision dynamics, offering a possible explanation for the alternating strong-weak flare patterns observed in several QPE sources.
Precursors of Supernovae from Mass Eruption: Prospects for Early Warning of Nearby Core-collapse Supernovae
最近对大部分II型超新星的观测显示，在非常接近原始恒星的地方有致密的星周介质（CSM）的痕迹。如果这个CSM是在核心坍缩前几个月由爆发性质量损失产生的，那么爆发本身可能是一个前兆，有助于作为不久的将来超新星的早期预警。利用基于开放源代码CHIPS的辐射流体动力学模拟，我们从理论上模拟了一颗红超巨星的质量爆发辐射。我们发现，对于中等质量的爆发，光度通常在$10^{39}$ erg s $^{-1}$的数量级上，可以持续数百天，直到恒星爆炸，并且主要在红外线（峰值附近从-9到-11等）明亮。我们讨论的观测策略，找到这些签名从银河系和本地II型超新星。
Disc instabilities and nova eruptions in symbiotic systems: RS Ophiuchi and Z Andromedae
利用矮新星和软X射线瞬变的盘不稳定性模型，研究了长周期双星系统中吸积盘的稳定性。我们模拟爆发，由于这种热粘性不稳定性的两个共生系统，RS~蛇夫座和Z~仙女座。从我们的模拟推断的爆发性质表明，虽然在RS~Oph中观察到的周期性新星事件是由于在白矮星表面的热核失控，这些失控是由吸积盘不稳定性触发。在静止状态下，圆盘会积累质量，只有在圆盘不稳定性爆发期间，质量才会以与质量转移速率相当或更大的速率被吸积到白矮星上。对于质量转移率在$10^{-8}$到$10^{-7}~{\rm M}_{\odot}$ yr $^{-1}$的范围内，吸积率和吸积的质量足以在一系列少数矮新星爆发期间导致热核失控，在光学上几乎不可见，但在X射线中很容易检测到。在Z~And的情况下，非常热的白矮星表面对盘的持续照射强烈地改变了矮新星爆发的性质，使得它们只对非常高的质量传递速率有意义，其量级为$10^{-6}~{\rm M}_{\odot}$/年$^{-1}$，远高于该系统中预期的长期平均值。因此，2000年至2002年观测到的所谓“组合新星”爆发很可能不是由矮新星不稳定性触发的，而是由巨伴星的质量转移增强触发的，导致吸积白矮星表面的核燃烧增加。
Discovery of crested quasi-periodic eruptions following the most luminous SRG/eROSITA tidal disruption event
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Excellence Cluster ORIGINS（ORIGINS 卓越集群）；School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（特拉维夫大学物理与天文学学院）；Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究研究所）；Centro de Astrobiologia (CAB), CSIC-INTA（CSIC-INTA 天体生物学中心）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
Relativistic outflows power a quasi-periodic eruption: constraints on energetics, mass loss, and emission mechanisms
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森天体物理中心）；Harvard University（哈佛大学）；New York University（纽约大学）；Technion（以色列理工学院）
Schmidt Sciences（施密特科学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；European Space Agency (ESA)（欧洲空间局（ESA））；Masaryk University（马萨里克大学）；Centro de Astrobiologia (CAB), CSIC-INTA（天体生物学中心（CAB），西班牙国家航空航天技术研究所（CSIC-INTA））
X-rays from shock-heated gas in recurrent-nova remnants: Nested nova shells in a structured circumstellar medium
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica（墨西哥国家天体物理学、光学和电子学研究所）；Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院天文研究所）；Tartu Observatory, University of Tartu（塔尔图大学塔尔图天文台）
Discovery of Quasi-periodic Eruptions in the Tidal Disruption Event and Extreme Coronal Line Emitter AT2022upj: implications for the QPE/TDE fraction and a connection to ECLEs
The X-ray emission of gamma Cassiopeiae during the 2020-2021 disc eruption
Cas γ以其坚硬而强烈的X射线发射而闻名，可以追踪致密伴星的吸积，与热亚矮星伴星的风相互作用，或恒星与Be递减盘之间的磁相互作用。这些方案应导致不同的依赖关系的硬X射线发射光盘密度。我们收集了2021年1月左右椎间盘活动增强期间伽马Cas的X射线观察结果。我们调查的光盘属性的变化，使用专用的光学光谱和现有的宽带测光的时间序列。建立了H-α、H-β和He I 5876发射线的随时间变化的多普勒图，以确定速度空间中的发射区域。我们分析了4个XMM-牛顿观测在关键阶段的增强光盘活动插曲。档案数据被用来研究光学和X射线发射之间的长期相关性。光学光谱揭示了在增强光盘活动的插曲期间的发射区域的径向范围的增加，而没有增加的V-波段通量记录。多普勒地图没有显示任何稳定的功能，在光盘上产生的推定行动的同伴的外部部分的Be光盘。没有观察到与增强的盘活动有关的硬发射的增加。然而，在两种情况下，软X射线发射的伽玛Cas强烈衰减，这表明更有效的遮蔽由一个大的耀斑盘。在X射线通量和V波段测光的长期变化之间有很强的相关性。所观察到的伽马Cas的行为表明没有直接的联系之间的属性的外部区域的Be光盘和硬X射线发射，但有利于之间的联系的水平的X射线发射和属性的内部部分的Be光盘。因此，这些结果不利于吸积或碰撞风的情况。
