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AGN 盘中相对论性爆发的电磁特征

高能天体物理现象 2021-01-27 v1

摘要

活动星系核(AGN)的吸积盘传统上被研究作为其中心超大质量黑洞(SMBH)的供料者,近来也作为大质量恒星及其中子星(NS)和黑洞(BH)遗迹的宿主而引发大量兴趣。这些盘中的迁移陷阱和气体力矩有利于双星形成并提高致密天体并合率。在这些环境中,既预期有来自大质量恒星死亡的长伽马射线暴(GRB),也有来自 NS-NS 和 NS-BH 并合的短 GRB。然而,它们在 AGN 盘独特环境中的性质从未被研究过。在此我们表明,由于表征爆发演化的激波与 AGN 盘汤姆孙光球面的不寻常相对位置,AGN 中的 GRB 可展现独特特征。例如,在致密环境中,外激波在内激波之前发展,导致由相对论性反向激波提供能量的瞬时辐射。暂现源的时间演化也被压缩,产生比星际介质中 GRB 更亮且峰现更早的 afterglow 辐射。此外,在足够致密和延展的盘区域中,由于火球被困在盘光球内,光变曲线由扩散主导。这些扩散主导的暂现源在 106M\sim 10^6 M_\odot 的 SMBH 周围盘中于数天时间尺度浮现,而对于 108M\sim 10^8 M_\odot 的 SMBH 则为数年。最后,大量事件(尤其在 SMBH 107M\lesssim 10^7 M_\odot 的 AGN 中)在 X 射线波段显示时变吸收。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.08873,
  title  = {Electromagnetic Signatures of Relativistic Explosions in AGN Disks},
  author = {Rosalba Perna and Davide Lazzati and Matteo Cantiello},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.08873},
  year   = {2021}
}

备注

Submitted to ApJ Letters