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对流主导吸积与黑洞事件视界

天体物理学 2009-06-23 v1

摘要

当吸积黑洞的光度下降到爱丁顿光度的百分之几时,其能谱从熟悉的软态转变为硬态,该硬态可由一个膨胀且稀薄的对流主导吸积流(ADAF)很好地描述。ADAF是一种辐射效率很低的吸积流,离子温度在中心附近可接近10^{12} K,尽管电子温度较低,通常被限制在约10^{9-11} K。基础性论文预测ADAF中的大量热能会驱动强风和喷流,这后来被观测证实,也被计算机模拟所确认。然而,最值得关注的是向内快速运动的吸积气体。它将大部分吸积能量以储存的热能形式携带,当气体穿过黑洞的事件视界时,这些热能无影无踪地消失。因此,人们预期处于ADAF状态的黑洞会异常暗弱。确实,通过比较吸积的恒星级黑洞和中子星——它们存在于非常相似的暂现X射线双星系统中——这一点得到了证实。观测表明,黑洞的平均亮度比中子星暗约100-1000倍。自然的解释是,中子星必须从其表面辐射对流传输的热能,而黑洞可以将其隐藏在事件视界之后。银河系中心人马座A*存在事件视界的证据尤为令人信服,因为它不受喷流外流的限制,并且不依赖于ADAF模型。这两条关于事件视界的证据线索对诉诸强引力或奇异恒星的反驳论点具有免疫力。

关键词

引用

@article{arxiv.0803.0322,
  title  = {Advection-Dominated Accretion and the Black Hole Event Horizon},
  author = {Ramesh Narayan and Jeffrey E. McClintock},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0803.0322},
  year   = {2009}
}

备注

To appear in "Jean-Pierre Lasota, X-ray binaries, accretion disks and compact stars" New Astronomy Reviews, eds. M.A. Abramowicz and O. Straub (Elsevier, 2008)