厚吸积盘中的广义相对论磁流体动力学发电机：全非线性模拟
高能天体物理现象
2020-01-08 v1
摘要
事件视界望远镜（EHT）合作组近期在毫米波长上对 M87 黑洞的成像，重新引发了人们对广义相对论磁流体动力学（GRMHD） regime 下磁化等离子体吸积数值模型的兴趣。在此，非理想模拟——包括电阻效应，尤其是由于亚尺度、未分辨湍流引起的平均场发电机作用——首次被应用于此类系统的全非线性 regime。结合吸积盘的差动自转，发电机过程能够使任何初始种子磁场呈指数增长，直至解释观测所需的值，此时即便在没有人为淬灭效应的情况下，不稳定性也趋于饱和。在达到最终饱和阶段之前，我们观测到一个次级指数增长 regime，其中由于吸积正在改变 underlying 平衡，磁场增长更缓慢。通过改变发电机系数，我们获得了不同的增长率，尽管磁场似乎在近似相同的水平上饱和，至少在此处探索的有限参数范围内如此，为磁化吸积提供了 MAD 参数的可观值。对于中心质量密度的合理取值以及相对论性热电子同步辐射辐射的常用配方，我们的模型能够自然地重现 Sgr A* 的观测流量，即 EHT 的下一个目标。
引用
@article{arxiv.1911.01838,
title = {General relativistic magnetohydrodynamic dynamo in thick accretion disks: fully nonlinear simulations},
author = {N. Tomei and L. Del Zanna and M. Bugli and N. Bucciantini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.01838},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 13 figures