张角对相对论流体喷流动力学的影响
高能天体物理现象
2012-11-08 v1
摘要
背景：从活动星系核（AGN）核心喷出的相对论喷流将能量从核心传递至周围的星际介质（ISM）/星系际介质（IGM）。由于观测到喷流具有有限的张角，因此需要量化圆锥形与圆柱形喷流传播在此能量传递中的作用。目标：我们使用具有有限张角的 FR-II 型 AGN 喷流参数，研究张角变化对喷流动力学和能量传递的影响，并指出外部介质特性（如密度分布）在动力学中的作用。方法：本研究利用我们的并行自适应网格细化（AMR）代码 MPI-AMRVAC 及其狭义相对论流体动力学模型，该模型结合了具有可变有效多方指数的状态方程。受观测启发，我们研究了洛伦兹因子约为 10、张角高达 10 度的轻度低密度喷流。对各种 ISM 体积及其能量含量的瞬时量化，使得能够量化混合区与激波加热茧区在不同时间间隔内的作用。结果：我们表明，较宽的张角导致喷流减速更快，并产生由 Kelvin-Helmholtz 不稳定性及 Rayleigh-Taylor 不稳定性主导的更宽茧区。能量传递主要发生在受激波的 ISM 区域，通过前端弓形激波和穿越茧区的激波进行；对于 5 度张角的喷流，其能量传递与混合区的比例约为 3 比 1。稀疏波诱导了喷流束形成动态分层结构。结论：有限张角喷流能够在不断扩大的受激波 ISM 物质区域内有效地传递显著比例（25% 至 70%）的注入能量。ISM 的分层结构在确定受相对论喷流注入影响的整体体积方面起着重要作用。
引用
@article{arxiv.1211.1590,
title = {Effect of angular opening on the dynamics of relativistic hydro jets},
author = {Remi Monceau-Baroux and Rony Keppens and Zakaria Meliani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.1590},
year = {2012}
}