M87 核的宽带光谱建模

我们使用半解析的洛伦兹流失衡吸积流 (ADAF) 模型和一般相对论磁性流体动力学 (GRMHD) 模拟来研究弱吸积黑洞 (BH) 系统产生的光谱。我们发现两种方法之间存在显著差异，包括流参数更广泛的分布以及后者中磁场随半径分布更陡峭。我们将这些光谱模型应用于 M87 星系核的宽带光谱能分布 (SED)。标准（特别是一维）ADAF 模型无法解释观测到的 SED；先前声称该模型再现观测 SED 的论述因对牛顿过程处理不准确而受到误导。基于 GRMHD 模拟的光谱与观测数据之间的吻合程度更高。在我们的 GRMHD 模型中，我们假设黑洞自转参数 $a=0.9$，大部分在亚毫米至 X 射线范围内的辐射来自距离黑洞最近的 4 个引力半径内的盘区。在此解中，同步分量轻松再现了亚毫米至紫外线范围内的光谱数据，牛顿分量在吸积率不超过 0.01 太阳质量/年且磁场相对较强（辐射产生区域内等离子体 $\beta \sim 1$）时，不会违反 X 射线约束。然而，牛顿分量无法解释观察到的 X 射线光谱。相反，如果电子具有混合能量分布，其中约 5% 的非热成分，则可通过同步光谱的高能尾部来再现观察到的 X 射线光谱。