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黑洞吸积系统喷流发射的首张图像:运动学

高能天体物理现象 2024-04-22 v1 星系天体物理

摘要

喷流是星系级太阳质量黑洞和河外超大质量黑洞共有的现象。最近一张 86 GHz 的 M\,87 图像显示了从黑洞周围吸积环中射出的喷流,为任何黑洞喷流系统中的喷流发射区运动学提供了首个直接观测约束。极宽(280μas\sim280\mu\rm{as})、高度准直、边缘增亮的圆柱形喷流基底在当前的数值模拟中未被预测到。发射被证明与厚壁圆柱形源一致,该源显然在下游轴向距离 0.4mas<z<0.65mas0.4 \,\rm{mas}<z<0.65\, \rm{mas} 处为产生外喷流明亮边缘的流动提供物质。这里的分析将能量、角动量和磁通量守恒定律应用于外喷流、圆柱形喷流和发射区的组合系统。它还利用喷流和反喷流的亮度不对称性来约束 Doppler 因子。唯一的全局解具有位于距事件视界 <34μas<34 \mu\rm{as} 处的源。这包括 Event Horizon Telescope 发射环及该环内部的区域。轴向喷流始于从发射半径(<34μas<34 \mu\rm{as})横向扩展的磁主导流。在到达圆柱形喷流基底之前,它变为超磁声速流。该流表面上被厚吸积盘中形成的圆柱形喷嘴重新定向并准直。该流从喷嘴喷出,成为具有显著质子动能能量流的轻微相对论性(0.3c<v<0.4c0.3c<v<0.4c)喷流。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.12516,
  title  = {First image of a jet launching from a black hole accretion system: Kinematics},
  author = {Brian Punsly},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.12516},
  year   = {2024}
}

备注

To appear in A&A Letters