超大质量黑洞周围吸积盘中的快速巨型耀斑

我们研究了超大质量黑洞（SMBHs）周围非自引力湍流 $\alpha$ 盘的热稳定性，以测试一种新型的高振幅星系核耀斑。通过计算吸积盘结构，我们求得了 SMBHs 周围吸积盘平衡曲线的临界点，这些点覆盖了很宽的吸积率范围且形状类似于 $\xi$。我们发现，吸积盘的一个环从复合的冷态向热的、完全电离的、以对流为主的几何厚态转变是可能的。如果先前的几何薄且光学厚的吸积盘包围着中心辐射低效吸积流，这种转变可以触发质量为 $\sim 10^6-10^8\, M_\odot$ 的 SMBHs 的巨型耀斑。粘滞参数 $\alpha$ 的增大是此情景的必要条件。这种增大可能与磁普朗特数在电离期间增大并超过 1 有关。当吸积盘中的自引力效应可忽略时，耀斑的持续时间和功率与几何薄吸积盘先前的截断半径呈正相关。根据我们的估计，如果耀斑在距 $10^7\, M_\odot$ 的 SMBH $60$ 至 $600$ 个引力半径之间的某处被触发，则大约 $\sim 4-3000\, M_\odot$ 的质量可能卷入持续 1 至 400 年的巨型耀斑中。SMBH 上的吸积率在潜在的超爱丁顿水平上达到峰值，速度约快 10 倍。光学厚外流导致发射的各向异性。在巨型耀斑开始时，截断半径附近的区域被加热至 $\sim 10^5\,$K，其紫外/光学光度至少为 $\sim 0.3-4 \,L_\mathrm{Edd}$，具体取决于 SMBH 的质量。SMBH 周围冷吸积盘的突然加热可以触发大规模爆发，其外观与提出的潮汐瓦解事件后发生的情况类似。