用于模拟 Sgr A* 毫米波图像与光谱的磁化环模型
星系天体物理
2015-06-19 v2 高能天体物理现象
摘要
背景：位于我们银河系中心的超大质量黑洞人马座 A* (Sgr A*) 在所有天体物理黑洞中具有最大的角直径。假设其不旋转，其阴影跨度约为 50 微角秒。直到本十年代新一代干涉仪投入运行之前，解析如此微小的尺度长期以来一直是天文仪器无法企及的。其中特别令人感兴趣的是事件视界望远镜 (EHT)，其在 0.87 毫米至 1.3 毫米的毫米波波长范围内具有约 20 微角秒的分辨率。目标：我们研究完全广义相对论的 Komissarov (2006) 解析磁化环模型解释 Sgr A* 在厘米和毫米波段观测约束的能力。同时研究了磁场几何结构对观测量的影响。方法：我们计算了 Sgr A* 中心黑洞周围磁化吸积环的射线追踪厘米波和毫米波同步辐射光谱及图像。我们假设系统处于稳态、轴对称、具有恒定的比角动量并遵循多方状态方程。考虑了热电子和非热电子的混合分布。结果：我们表明，环模型能够重现毫米波段的光谱约束，特别是在 EHT 的可观测波段内。然而，该环模型尚不能拟合厘米波光谱。高倾角下的 1.3 毫米图像与观测约束一致。结论：环模型解释 Sgr A* 毫米波段观测的能力对于未来 EHT 的前景令人感兴趣。此类解析模型允许非常快速的计算。因此，它将成为研究大范围物理参数以及非黑洞致密天体候选者和替代引力理论的合适试验平台。
引用
@article{arxiv.1406.0353,
title = {A magnetized torus for modeling Sgr A* millimeter images and spectra},
author = {F. H. Vincent and W. Yan and O. Straub and A. A. Zdziarski and M. A. Abramowicz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.0353},
year = {2015}
}
备注
Major changes wrt the June 2014 version. Accepted by A&A