中国科学:物理学力学天文学 2018年第48卷第3期:039503 《中国科学》杂志社 SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica Astronomica physcn. scichina com SCIENCE CHINAPRESS 评述 爱因斯坦探针:探索变幻多姿的X射线宇宙专题 OSSA 星系中心大质量黑洞及潮汐瓦解恒星事件 刘柱,袁为民,孙惠,李硕,刘富坤,陈弦5,陆由俊3,王挺贵,雷卫华, 钟诗言,袁峰’,王俊峰,黎卓4,李立新3,范一中,周宏岩° 1.中国科学院国家天文台,中国科学院空间天文与技术重点实验室,北京100012; 中国科学院大学天文与空间科学学院,北京100049, 3.中国科学院国家天文台,北京100012; 4.北京大学物理学院天文系,北京10087 5.北京大学科维理天文与天体物理研究所,北京100871 6.中国科学技术大学天体物理中心星系与宇宙学重点实验室,合肥230026; 7.华中科技大学物理学院,武汉430074 8.中国科学院云南天文台,昆明650216 9中国科学院上海天文台,上海200030; 10.厦门大学天文学系,厦门361005 11.中国科学院紫金山天文台,南京210008 *联系人,刘柱,E-mal: liuzhu a nao. cas. cn;袁为民, E-mail:wmy@ nao. cas.cn 收稿日期:2017-09-20,接受日期:2017-1130,网络发表日期:2018-01-30 中国科学院空间科学战略性先导科技专项(编号:XDA15052100)和北京大学“985工程”建设项目“星团环境对双黑洞形成演化过程的干扰及其 对引力波探测的影响”资助 摘要黑洞潮汐瓦解恒星事件( Tidal Disruption Events,TDE)是星系中心黑洞瓦解进入其潮汐瓦解半径内的恒星 并吸积恒星碎片物质而产生的一种剧烈辐射耀发现象.TDE的能谱和光变特征中蕴含了中心黑洞和被瓦解的恒 星的信息,为我们证实和普查宁静星系中的黑洞,研究其参数、吸积过程和喷流产生、以及核区星际介质等提供 了可能.TDE还可能提供中等质量黑洞和双黑洞存在的证据.TDE的观测和理论已成为一个新开辟的天体物理研 究领域,但目前的进展受制于探测到事件太少(尤其是在X射线波段),且观测数据普遍质量不高.TDE的发生率很 低,要探测大样本的事例需要监测足够大的空间体积.爱因斯坦探针卫星( Einstein probe,EP)覆盖了0.5-4keV的 软X射线波段(接近TDE耀发时的辐射峰值能段),具有大视场以及高灵敏度,非常利于对TDE的探测预期爱因斯 坦探针卫星毎年可以发现约几十至上百例TDE,其中有约10例或更多具有相对论性喷流特征.这将使我们可以获 得较为完备、具有统计意义的TDE的样本,为进一步研究黑洞的存在和统计性质、增长和演化、发现中等质量 层洞和大质量双黑洞等提供了新的途径 关键词大质量黑洞,潮汐瓦解恒星,吸积,喷流,星际介质 PACS:9862Js,9555Ka,98.62Mw,98.62Nx,98.62Ra 引用格式:刘柱,袁为民,孙惠,等.星系中心大质量黑洞及潮汐瓦解恒星事件.中国科学:物理学力学天文学,2018,48:039503 Sun H, et al. Massive black holes and tidal disruption events at the center of galaxies(in Chinese ). Sci Sin-Phys Mech Astron, 2018, 48:039503,doi:10. SPMA2017-00268 2018《中国科学》杂志社 ww. scichina co DownloadedtoiP:223.0.13.174On2020-03-1011:25:21http:/engine.scichina.com/doi/10.1360/sspma2017-00268星系中心大质量黑洞及潮汐瓦解恒星事件 刘柱1*, 袁为民1,2*, 孙惠1 , 李硕3 , 刘富坤4,5, 陈弦4,5, 陆由俊3 , 王挺贵6 , 雷卫华7 , 钟诗言8 , 袁峰9 , 王俊峰10, 黎卓4,5, 李立新5,4, 范一中11 , 周宏岩6 1. 中国科学院国家天文台, 中国科学院空间天文与技术重点实验室, 北京 100012; 2. 中国科学院大学天文与空间科学学院, 北京 100049; 3. 中国科学院国家天文台, 北京 100012; 4. 北京大学物理学院天文系, 北京 100871; 5. 北京大学科维理天文与天体物理研究所, 北京 100871; 6. 中国科学技术大学天体物理中心星系与宇宙学重点实验室, 合肥 230026; 7. 华中科技大学物理学院, 武汉 430074; 8. 中国科学院云南天文台, 昆明 650216; 9. 中国科学院上海天文台, 上海 200030; 10. 厦门大学天文学系, 厦门 361005; 11. 中国科学院紫金山天文台, 南京 210008 *联系人, 刘柱, E-mail: liuzhu@nao.cas.cn; 袁为民, E-mail: wmy@nao.cas.cn 收稿日期: 2017-09-20; 接受日期: 2017-11-30; 网络发表日期: 2018-01-30 中国科学院空间科学战略性先导科技专项(编号: XDA15052100)和北京大学“985工程”建设项目“星团环境对双黑洞形成演化过程的干扰及其 对引力波探测的影响”资助 摘要 黑洞潮汐瓦解恒星事件(Tidal Disruption Events, TDE)是星系中心黑洞瓦解进入其潮汐瓦解半径内的恒星 并吸积恒星碎片物质而产生的一种剧烈辐射耀发现象. TDE的能谱和光变特征中蕴含了中心黑洞和被瓦解的恒 星的信息, 为我们证实和普查宁静星系中的黑洞, 研究其参数、吸积过程和喷流产生、以及核区星际介质等提供 了可能. TDE还可能提供中等质量黑洞和双黑洞存在的证据. TDE的观测和理论已成为一个新开辟的天体物理研 究领域, 但目前的进展受制于探测到事件太少(尤其是在X射线波段), 且观测数据普遍质量不高. TDE的发生率很 低, 要探测大样本的事例需要监测足够大的空间体积. 爱因斯坦探针卫星(Einstein Probe, EP)覆盖了0.5–4 keV 的 软X射线波段(接近TDE耀发时的辐射峰值能段), 具有大视场以及高灵敏度, 非常利于对TDE的探测. 预期爱因斯 坦探针卫星每年可以发现约几十至上百例TDE, 其中有约10例或更多具有相对论性喷流特征. 这将使我们可以获 得较为完备、具有统计意义的TDE的样本, 为进一步研究黑洞的存在和统计性质、增长和演化、发现中等质量 黑洞和大质量双黑洞等提供了新的途径. 关键词 大质量黑洞, 潮汐瓦解恒星, 吸积, 喷流, 星际介质 PACS: 98.62.Js, 95.55.Ka, 98.62.Mw, 98.62.Nx, 98.62.Ra 引用格式: 刘柱, 袁为民, 孙惠, 等. 星系中心大质量黑洞及潮汐瓦解恒星事件. 中国科学: 物理学 力学 天文学, 2018, 48: 039503 Liu Z, Yuan W M, Sun H, et al. Massive black holes and tidal disruption events at the center of galaxies (in Chinese). Sci Sin-Phys Mech Astron, 2018, 48: 039503, doi: 10.1360/SSPMA2017-00268 © 2018 《中国科学》杂志社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.scichina.com 中国科学: 物理学 力学 天文学 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2018 年 第 48 卷 第 3 期: 039503 SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica . . . . . . . . . . physcn.scichina.com 评 述 爱因斯坦探针: 探索变幻多姿的X射线宇宙专题 Downloaded to IP: 223.0.13.174 On: 2020-03-10 11:25:21 http://engine.scichina.com/doi/10.1360/SSPMA2017-00268