吸积流中观测到的低频准周期振荡是否为盘对喷流不稳定性的响应？
高能天体物理现象
2022-04-20 v1
摘要
低频准周期振荡（LF QPO）在黑洞 X 射线双星中普遍存在，并对吸积-喷流过程提供了强约束。尽管迄今已提出若干模型，尚无任一模型被证明可复现所有观测约束，且尚未达成共识。我们提出一种猜想：吸积盘被大尺度垂直磁场贯穿，并将其分裂为两个径向区域。在内区的喷流发射盘（JED）中，近均分磁场可驱动强有力自准直喷流，而在超越某一转变半径后，盘磁化强度过低，形成标准吸积盘（SAD）。在一系列论文中，该 JED-SAD 混合盘构型已被证明能成功复现大多数多波段（射电与 X 射线）观测，以及与典型源 GX 339-4 的 LFQPO 共存现象。我们首先分析了文献中给出的主要 QPO 情景：1）在转变半径处发生的特定过程，2）吸积-喷流不稳定性，3）刚体 Lense-Thirring 盘进动。我们回顾其主要假设，并揭示一些严重的理论问题，令人质疑其复现 LF QPO 的能力。我们进而主张，在 JED-SAD 物理条件下这些模型均无法运作。最后，我们提出一种替代情景：LF QPO 将是盘对喷流中近磁场重准直区触发的不稳定性的响应。此种情形可解释大多数 C 型 QPO 现象，并与黑洞双星的整体行为一致。然而，该非破坏性喷流不稳定性的计算尚待完成。若此不稳定性被数值证实存在，则其亦可自然解释各种吸积源中观测到的喷流摆动现象。
引用
@article{arxiv.2202.00438,
title = {Are Low-Frequency Quasi-Periodic Oscillations seen in accretion flows the disk response to a jet instability?},
author = {Jonathan Ferreira and Gregoire Marcel and Pierre-Olivier Petrucci and Jerome Rodriguez and Julien Malzac and Renaud Belmont and Maica Clavel and Gilles Henri and Stephane Corbel and Mickael Coriat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.00438},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 1 figure, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics