刘柱等.中国科学:物理学力学天文学2018年第48卷第3期 40(b) 6x10 0.100.120.140.160.180.200220.24 图6(网络版彩图)(a)模拟的EP/XT观测到的软X射线能谱,源的流量假设为1×10crgs-cm-2,黑体温度为0.2keV,吸收 柱密度为3×103°cm-2黑色实线为最佳拟合模型,底部的图显示了数据与模型之比;(b)对黑体温度的限制,绿线为90%的置信 度 Figure 6( Color online)()Simulated spectrum for EP/FXT. The flux is assumed to be 1x10-erg s-cm", while the temperature of the black body is 0.2 keV and the column density is 3x10 cm. The black solid line shows the best-fitting model. The data to model ratio is shown in the bottom panel (b)The temperature of the black body can be well constrained. The green line marks the 90% confidence level. 供了一个发现和研究中等质量黑洞的方法。如果在矮成,不能提供研究盘冕形成的直接的观测数据.TDE经 星系中心存在中等质量黑洞,它们将更容易捕获并吞历了完整的吸积过程,为研究吸积盘冕的形成的动态 噬恒星,产生TDE.可以通过分析EP探测到的TDE的过程提供了重要的观测数据.在一个TDE中,黑洞吸 性质,搜寻中等质量黑洞存在的证据.如果确实存在积过程的开始对应于TDE光变曲线的上升期.因此上 中等质量黑洞,那么EP有望探测到一批中等质量黑洞,升期的观测数据对于吸积盘冕的形成极其重要.EP能 从而为统计上研究中等质量黑洞的分布及性质提供了够及时捕捉到TDE的上升过程,同时可以快速触发其 可能 他设备的后续观测,为研究吸积盘冕形成的动态过程 (5)确定不同形态星系中的黑洞占有比、测量低提供必要的光变以及光谱信息.另外,EP给出的大样 质量端的黑洞质量函数、限制黑洞和星系的共同演本TDE及对其中心黑洞质量(和自旋)的估计可以帮助 化.恒星系统的动力学和损失锥理论表明大质量黑洞测定能够产生TDE现象的黑洞质量上限.利用接近黑 附近的恒星潮汐瓦解率依赖于星系的形状和密度轮洞质量上限的极端TDE研究黑洞最邻域即最小稳定轨 廓.三轴星系系统中的潮汐瓦解率要远高于球对称系道和最小束缚轨道附近的相对论性吸积动力学并深入 统中的潮汐瓦解率;内区密度轮廓为幂律上升的星系研究黑洞的特性及吸积物理 的潮汐瓦解率也显著高于有核星系的潮汐瓦解率.由 (⑦)喷流的产生机制.喷流的产生机制对于我们理 EP得到的大样本TDE和对它们寄主星系类型特征的解很多天体物理现象,比如X射线双星的喷流性质、 观测将会提供对潮汐瓦解的损失锥理论的定标,从而射电噪的AGN的喷流的性质等,具有重大的意义.然 进一步给出不同类型星系中的黑洞占有比,限制并确而目前并不清楚到底是什么因素决定了喷流的产生 定在小质量端黑洞质量在105-10M)的黑洞质量函(有理论和观测研究表明,喷流的产生可能与黑洞的自 数甚至于其演化通过由TDE观测导出的黑洞质量函旋相关)具有喷流性质的TDE事件涵盖了喷流产 数、近邻星系中心黑洞质量函数估计并结合星系结构生和能量耗散的全过程,提供了研究喷流形成机制的 形成模型对星系黑洞共同演化给出新限制 绝佳的条件.目前只观测到4例可能的具有喷流的TDE (6)吸积动力学的研究以及吸积盘和冕的形成的事件,EP不仅有助于我们建立一个具有喷流性质的 动态过程.目前对于黑洞周围吸积盘以及冕的性质的TDE事件的样本,而且可以长时间监测其光变性质并 研究主要来自于黑洞双星以及AGN的观测数据,然而捕捉到其在短时标上的光变另一个值得关注的现象 目前观测到的这些系统中的吸积盘和冕结构早已形是,有些TDE产生的相对论喷流并不正对着我们,因 039503-9 ownloadedtoIp:223.0.13.174On:2020-03-1011:25:21http://enginescichina.com/doi/10.1360/sspma2017-00268供了一个发现和研究中等质量黑洞的方法. 如果在矮 星系中心存在中等质量黑洞, 它们将更容易捕获并吞 噬恒星, 产生TDE. 可以通过分析EP探测到的TDE的 性质, 搜寻中等质量黑洞存在的证据. 如果确实存在 中等质量黑洞, 那么EP有望探测到一批中等质量黑洞, 从而为统计上研究中等质量黑洞的分布及性质提供了 可能. (5) 确定不同形态星系中的黑洞占有比、测量低 质量端的黑洞质量函数、限制黑洞和星系的共同演 化. 恒星系统的动力学和损失锥理论表明大质量黑洞 附近的恒星潮汐瓦解率依赖于星系的形状和密度轮 廓. 三轴星系系统中的潮汐瓦解率要远高于球对称系 统中的潮汐瓦解率; 内区密度轮廓为幂律上升的星系 的潮汐瓦解率也显著高于有核星系的潮汐瓦解率. 由 EP得到的大样本TDE和对它们寄主星系类型特征的 观测将会提供对潮汐瓦解的损失锥理论的定标, 从而 进一步给出不同类型星系中的黑洞占有比, 限制并确 定在小质量端(黑洞质量在 10 10 M 5 7 )的黑洞质量函 数甚至于其演化. 通过由TDE观测导出的黑洞质量函 数、近邻星系中心黑洞质量函数估计并结合星系结构 形成模型对星系黑洞共同演化给出新限制. (6) 吸积动力学的研究以及吸积盘和冕的形成的 动态过程. 目前对于黑洞周围吸积盘以及冕的性质的 研究主要来自于黑洞双星以及AGN的观测数据, 然而 目前观测到的这些系统中的吸积盘和冕结构早已形 成, 不能提供研究盘冕形成的直接的观测数据. TDE经 历了完整的吸积过程, 为研究吸积盘冕的形成的动态 过程提供了重要的观测数据. 在一个TDE中, 黑洞吸 积过程的开始对应于TDE光变曲线的上升期. 因此上 升期的观测数据对于吸积盘冕的形成极其重要. EP能 够及时捕捉到TDE的上升过程, 同时可以快速触发其 他设备的后续观测, 为研究吸积盘冕形成的动态过程 提供必要的光变以及光谱信息. 另外, EP给出的大样 本TDE及对其中心黑洞质量(和自旋)的估计可以帮助 测定能够产生TDE现象的黑洞质量上限. 利用接近黑 洞质量上限的极端TDE研究黑洞最邻域即最小稳定轨 道和最小束缚轨道附近的相对论性吸积动力学并深入 研究黑洞的特性及吸积物理. (7) 喷流的产生机制. 喷流的产生机制对于我们理 解很多天体物理现象, 比如X射线双星的喷流性质、 射电噪的AGN的喷流的性质等, 具有重大的意义. 然 而目前并不清楚到底是什么因素决定了喷流的产生 (有理论和观测研究表明, 喷流的产生可能与黑洞的自 旋相关[7,35,55]). 具有喷流性质的TDE事件涵盖了喷流产 生和能量耗散的全过程, 提供了研究喷流形成机制的 绝佳的条件. 目前只观测到4例可能的具有喷流的TDE 事件, EP不仅有助于我们建立一个具有喷流性质的 TDE事件的样本, 而且可以长时间监测其光变性质并 捕捉到其在短时标上的光变. 另一个值得关注的现象 是, 有些TDE产生的相对论喷流并不正对着我们, 因 图 6 (网络版彩图) (a) 模拟的EP/FXT观测到的软X射线能谱, 源的流量假设为1×10−11 erg s −1 cm−2 , 黑体温度为0.2 keV, 吸收 柱密度为3×1020 cm−2 . 黑色实线为最佳拟合模型, 底部的图显示了数据与模型之比; (b) 对黑体温度的限制, 绿线为90%的置信 度 Figure 6 (Color online) (a) Simulated spectrum for EP/FXT. The flux is assumed to be 1×10−11 erg s −1 cm−2 , while the temperature of the black body is 0.2 keV and the column density is 3×1020 cm−2 . The black solid line shows the best-fitting model. The data to model ratio is shown in the bottom panel. (b) The temperature of the black body can be well constrained. The green line marks the 90% confidence level. 刘柱等. 中国科学: 物理学 力学 天文学 2018 年 第 48 卷 第 3 期 039503-9 Downloaded to IP: 223.0.13.174 On: 2020-03-10 11:25:21 http://engine.scichina.com/doi/10.1360/SSPMA2017-00268