黑洞吸积流内禀法拉第旋转的分解
高能天体物理现象
2020-10-07 v1
摘要
在若干低光度活动星系核（包括事件视界望远镜（EHT）目标M87*和Sgr A*）的毫米波长处已观测到法拉第旋转。观测到的旋转量（RM）探测沿视线积分物质的密度、磁场与温度。为更好理解吸积盘条件如何反映于RM中，我们使用一组适用于M87*的广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟进行偏振辐射转移计算。我们发现，在事件视界尺度的空间分辨毫米波长图像中，RM可变化数个量级甚至翻转符号。此种空间结构的观测后果包括显著的时间变异性、符号翻转以及偏振面的非λ^2演化。对于某些模型，我们发现内禀旋转量甚至能在EHT观测的相对较窄的分数带宽内引起显著的带宽退偏振。我们依据RM对这些模型中的线偏振发射进行分解，发现位于中面前方发射的法拉第旋转可比源自中面后方或光子环内的发射小数个量级。我们确认，空间未分辨（即图像积分）的RM是吸积率的糟糕预测量，其显著散射源于时间变异性与倾角效应。可通过重复观测约束模型，以刻画时间变异性及偏振面的非λ^2演化程度。
引用
@article{arxiv.2009.02369,
title = {Decomposing the Internal Faraday Rotation of Black Hole Accretion Flows},
author = {Angelo Ricarte and Ben S. Prather and George N. Wong and Ramesh Narayan and Charles Gammie and Michael Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02369},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication by MNRAS