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AGN 风中的尘埃动力学:活动星系核多波段变化的一种新机制

星系天体物理 2024-10-08 v2

摘要

活动星系核(AGN)中的部分尘埃遮挡已被提出作为某些 AGN 变率现象的潜在解释。AGN 环中存在的尘埃-气体混合物受辐射压加速,导致 AGN 风的启动。已表明在此条件下的尘埃对一类普遍存在的快速增长的共振阻力不稳定性(RDIs)是不稳定的。在本工作中,我们首次给出显式包含类似 AGN 风条件下尘埃动力学的辐射驱动外流数值模拟。我们研究 RDIs 对环形态、AGN 变率以及辐射有效启动风的能力的影响。我们发现 RDIs 迅速发育,在远短于外流全局时标的时间内达到饱和,导致在盒尺度上形成具强尘埃团块和超阿尔文速度弥散的丝状结构。当沿模拟观测的类星体吸积盘视线积分时,不稳定性导致尘埃不透明度与气体柱密度出现 10-20% 的涨落。这些涨落发生在年乃至十年时标上,并呈现 AGN 中常观测到的红噪声功率谱。此外,我们发现辐射与尘埃-气体混合物有效耦合,启动高度超声速风,其夹带 70-90% 的气体,相对于预言的多重散射动量加载率有因子 3\lesssim 3 的光子动量损失。因此,我们的结果表明 RDIs 在驱动 AGN 环的团块性质与产生符合观测的 AGN 变率中起着重要作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.13517,
  title  = {Dust Dynamics in AGN Winds: A New Mechanism For Multiwavelength AGN Variability},
  author = {Nadine H. Soliman and Philip F. Hopkins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.13517},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 15 Figures