一种扩展黑洞外流自相似相对论磁流体力学方程解的新方法
高能天体物理现象
2017-12-13 v1
摘要
磁场在许多天体物理对象的外流发射/准直中起关键作用的范式持续获得支持。然而，由于在引力存在下积分描述准直相对论性流动的方程存在固有困难，包含磁场对喷流动力学和形态影响的半解析模型仍然缺失。由于方程的高度非线性特征以及需要盲目搜索奇点，迄今只找到了少数解。这些数值问题阻碍了对参数空间的全面探索。我们提出了一种新的积分方案，用于求解描述准直相对论性外流的 r-自相似、稳态、轴对称磁流体力学方程，并平滑地穿过所有奇点（阿尔文点和修正的慢/快点）。我们首次能够从盘中平面积分到修正快点的下游。我们讨论了一组喷流解，强调了可与观测量进行比较的趋势和特征。我们首次用半解析 MHD 模型展示了喷流在其相当大范围内反向旋转的解。我们发现了多种喷流构型，其体洛伦兹因子高达 10，并在 引力半径之间具有潜在的再准直位置。这种对参量区间（如底部的磁热能量比或再准直区域的高度/宽度）的扩展覆盖，使我们的解适用于许多不同的喷流发射系统。
引用
@article{arxiv.1710.01070,
title = {A new method for extending solutions to the self-similar relativistic magnetohydrodynamics equations for black hole outflows},
author = {Chiara Ceccobello and Yuri Cavecchi and Martin H. M. Heemskerk and Sera Markoff and Peter Polko and David L. Meier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.01070},
year = {2017}
}
备注
22 pages, 11 figures