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星系形成模拟中的 Blandford-Znajek 喷流:方法与实现

星系天体物理 2021-07-30 v2 高能天体物理现象

摘要

活动星系核(AGN)驱动的喷流被认为在塑造星系性质方面起着重要作用,并提供了一种在能量上可行的机制,使星系得以 quenched。在此我们提出一种新颖的 AGN 反馈模型,已将其纳入 AREPO 代码中,该模型在吸积流穿过薄 α\alpha-盘时演化黑洞质量与自旋,并将此盘与 Blandford-Znajek 喷流自洽耦合。我们将模型应用于嵌入炽热环星系介质(CGM)中的典型射电噪 Seyfert 星系的中心区域。我们发现,发射到高压环境中的喷流由于再会聚激波的形成以及这些激波激发的剧烈不稳定性而高效热化,并提高了 CGM 与喷流物质混合的效率。然而,过压更强的喷流的束流不易被不稳定性破坏,因此喷流基部的大部分动量通量一直保持到头部,喷流终止于反向激波处。所有喷流都夹带大量冷核周盘物质,虽然在能量上微不足道,但与夹带的炽热 CGM 物质一起主导了瓣质量。由于黑洞的有效自调节,喷流功率发生显著演化,其由长期驱动的间歇性质量流供给。直接发射到核周盘中的喷流方向因有效的 Bardeen-Petterson 扭矩而发生显著改变。有趣的是,这些喷流摧毁了盘的最内区,并驱动大尺度、多相、湍流的双极外流。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.10580,
  title  = {Blandford-Znajek jets in galaxy formation simulations: method and implementation},
  author = {Rosie Y. Talbot and Martin A. Bourne and Debora Sijacki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.10580},
  year   = {2021}
}

备注

33 pages, 12 figures, 2 appendices, published in MNRAS