磁重联能否为活动星系冠核提供中微子发射？

我们研究了小尺度电流层在跨相对论超大质量黑洞（SMBH）冠核中的磁重联能否为高能中微子发射所需的非热质子供给，以 NGC 1068 为测试案例。我们将冠核建模为强湍流、低-$\beta$、无碰撞氢等离子体，其特征尺寸为 $r_{\rm co}$，磁场强度为 $B$，质子密度为 $n_p$，辐射能量密度为 $u_{\rm rad}$。将观察到的 IceCube 带中微子 luminosity 与 X 射线 luminosity 及汤普森光学深度综合起来，可将这些冠核参数化为一个参数族。跨越该参数族，质子磁化 $\sigma_p \equiv B^2/(4\pi n_p m_p c^2)$ 为跨相对论，$\sigma_p \sim 0.3$。在此 regime 下，我们证明了反复 encounter intermittent reconnecting current sheets 可将超热质子加热至十几 PeV，随后通过光子-质子相互作用冷却限制进一步加热。这类注入粒子可能进一步被湍流级联的随机相互作用处理。鼓舞于在相当于该磁化水平的强湍流 PIC 模拟，我们采用独立指定指数的非热质子谱，发现其预测的 TeV 能谱形状与 NGC~1068 基本一致，无需拟合质子谱指数。