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An Energy Inventory of Tidal Disruption Events
The Astrophysical Journal ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-01-13 , DOI: 10.3847/1538-4357/abc955
Brenna Mockler 1, 2 , Enrico Ramirez-Ruiz 1, 2
Affiliation  

Tidal disruption events (TDEs) offer a unique opportunity to study a single super-massive black hole (SMBH) under feeding conditions that change over timescales of days or months. However, the primary mechanism for generating luminosity during the flares remains debated. Despite the increasing number of observed TDEs, it is unclear whether most of the energy in the initial flare comes from accretion near the gravitational radius or from circularizing debris at larger distances from the SMBH. The energy dissipation efficiency increases with decreasing radii, therefore by measuring the total energy emitted and estimating the efficiency we can derive clues about the nature of the emission mechanism. Here we calculate the integrated energy, emission timescales, and average efficiencies for the TDEs using the Modular Open Source Fitter for Transients ({\tt MOSFiT}). Our calculations of the total energy generally yield higher values than previous estimates. This is predominantly because, if the luminosity follows the mass fallback rate, TDEs release a significant fraction of their energy long after their light curve peaks. We use {\tt MOSFiT} to calculate the conversion efficiency from mass to radiated energy, and find that for many of the events it is similar to efficiencies inferred for active galactic nuclei. There are, however, large systematic uncertainties in the measured efficiency due to model degeneracies between the efficiency and the mass of the disrupted star, and these must be reduced before we can definitively resolve the emission mechanism of individual TDEs.

中文翻译:

潮汐干扰事件的能量清单

潮汐破坏事件 (TDE) 为研究单个超大质量黑洞 (SMBH) 在几天或几个月的时间尺度变化的喂食条件下提供了独特的机会。然而,耀斑期间产生光度的主要机制仍有争议。尽管观测到的 TDE 数量不断增加,但尚不清楚初始耀斑中的大部分能量是来自引力半径附近的吸积还是来自距 SMBH 较远距离处的圆形碎片。能量耗散效率随着半径的减小而增加,因此通过测量发射的总能量和估计效率,我们可以得出有关发射机制性质的线索。这里我们计算综合能量、排放时间尺度,以及使用用于瞬态的模块化开源 Fitter ({\tt MOSFiT}) 的 TDE 的平均效率。我们对总能量的计算通常产生比先前估计更高的值。这主要是因为,如果光度遵循质量回落率,那么 TDE 会在其光变曲线达到峰值后很长时间内释放大部分能量。我们使用 {\tt MOSFiT} 来计算从质量到辐射能量的转换效率,并发现对于许多事件,它与为活动星系核推断的效率相似。然而,由于效率和被破坏恒星质量之间的模型简并性,测量的效率存在很大的系统不确定性,在我们能够明确解析单个 TDE 的发射机制之前,必须减少这些不确定性。我们对总能量的计算通常产生比先前估计更高的值。这主要是因为,如果光度遵循质量回落率,那么 TDE 会在其光变曲线达到峰值后很长时间内释放大部分能量。我们使用 {\tt MOSFiT} 来计算从质量到辐射能量的转换效率,并发现对于许多事件,它与为活动星系核推断的效率相似。然而,由于效率和被破坏恒星质量之间的模型简并性,测量的效率存在很大的系统不确定性,在我们能够明确解析单个 TDE 的发射机制之前,必须减少这些不确定性。我们对总能量的计算通常产生比先前估计更高的值。这主要是因为,如果光度遵循质量回落率,那么 TDE 会在其光变曲线达到峰值后很长时间内释放大部分能量。我们使用 {\tt MOSFiT} 来计算从质量到辐射能量的转换效率,并发现对于许多事件,它与为活动星系核推断的效率相似。然而,由于效率和被破坏恒星质量之间的模型简并性,测量的效率存在很大的系统不确定性,在我们能够明确解决单个 TDE 的发射机制之前,必须减少这些不确定性。如果光度遵循质量回落率,则 TDE 在其光曲线达到峰值后很长一段时间内会释放大部分能量。我们使用 {\tt MOSFiT} 来计算从质量到辐射能量的转换效率,并发现对于许多事件,它与为活动星系核推断的效率相似。然而,由于效率和被破坏恒星质量之间的模型简并性,测量的效率存在很大的系统不确定性,在我们能够明确解析单个 TDE 的发射机制之前,必须减少这些不确定性。如果光度遵循质量回落率,则 TDE 在其光曲线达到峰值后很长一段时间内会释放大部分能量。我们使用 {\tt MOSFiT} 来计算从质量到辐射能量的转换效率,并发现对于许多事件,它与为活动星系核推断的效率相似。然而,由于效率和被破坏恒星质量之间的模型简并性,测量的效率存在很大的系统不确定性,在我们能够明确解析单个 TDE 的发射机制之前,必须减少这些不确定性。并发现对于许多事件,它与为活动星系核推断的效率相似。然而,由于效率和被破坏恒星质量之间的模型简并性,测量的效率存在很大的系统不确定性,在我们能够明确解决单个 TDE 的发射机制之前,必须减少这些不确定性。并发现对于许多事件,它类似于为活动星系核推断的效率。然而,由于效率和被破坏恒星质量之间的模型简并性,测量的效率存在很大的系统不确定性,在我们能够明确解决单个 TDE 的发射机制之前,必须减少这些不确定性。
更新日期:2021-01-13
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