高能粒子对超大质量黑洞吸积流的影响

我们研究了高能粒子对落入超大质量黑洞的吸积流以及逃逸粒子（如质子、中子、伽马射线和中微子）光度的影响。我们构建了一个由热粒子和高能粒子组成的双组分吸积流的一维模型，假设释放能量的一部分转化为高能粒子的加速。热组分由流体动力学支配，而高能粒子遵循扩散 - 对流方程的矩方程。通过求解这些方程的时间演化，我们获得了以平流主导流为特征的稳态解。即使高能粒子的压强超过热压强，其对流结构的影响也很小。在一个逃逸质子带走几乎全部释放能量的模型中，高能粒子的影响足以使内区流动具有开普勒角速度。我们计算了这些稳态解下逃逸粒子的光度。逃逸粒子提取的能量范围约为 $10^{-4}\dot M c^2$ 到 $10^{-2}\dot M c^2$，其中 $\dot M$ 是质量吸积率。逃逸粒子的光度取决于注入洛伦兹因子、质量吸积率和扩散系数等参数。我们还讨论了逃逸粒子对相对论喷流产生的一些启示。