基于恒星风的人马座A*磁囚禁吸积的第一性原理视界尺度模拟
高能天体物理现象
2020-06-17 v2
摘要
我们展示了环绕人马座A*的吸积流的3D广义相对论磁流体动力学(GRMHD)模拟,其初始化使用了银河系中心约30颗沃尔夫–拉叶(WR)恒星风的更大尺度MHD模拟。由此在视界尺度上产生的吸积流的性质并非由特定初始条件设定,而是由观测约束下的WR风性质以有限自由参数决定。在此初步研究中,我们假设一个无自转黑洞。我们的模拟自然地产生了约 yr的吸积率,与先前的唯象估计一致。我们发现,由从大半径持续喂入的相干磁场的吸积,形成了一个磁囚禁流。在事件视界附近,磁场如此之强,以至于它使气体相对于初始角动量发生倾斜,并将原本准球对称的流集中为一个窄盘状结构。我们还展示了由模拟计算的230 GHz图像,其中倾角和物理吸积率不是自由参数,而是由WR恒星风的性质决定。图像形态具有高度时间变异性。视界尺度上的线偏振是相干的,且内部法拉第旋转较弱。
引用
@article{arxiv.2006.00005,
title = {Ab Initio Horizon-Scale Simulations of Magnetically Arrested Accretion in Sagittarius A* Fed by Stellar Winds},
author = {Sean M. Ressler and Christopher J. White and Eliot Quataert and James M. Stone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.00005},
year = {2020}
}
备注
Accepted by ApJL. 14 pages, 8 figures. Animations available at https://smressle.bitbucket.io/animations.html