硬态作为磁主导吸积流的广义相对论磁流体动力学模拟
天体物理学
2011-02-11 v1
摘要
(摘要删节) 我们展示了辐射冷却黑洞吸积盘的早期物理动机的二维广义相对论磁流体动力学(GRMHD)数值模拟之一。基准模拟结合了总能量守恒公式与辐射冷却函数，该函数包括轫致辐射、同步辐射和康普顿效应。通过与其他模拟的比较，我们表明在光学薄的对流主导吸积流中，辐射冷却可以显著影响结构，而不一定导致光学厚、几何薄的吸积盘。我们进一步将辐射冷却模拟的结果与先前为此类流开发的解析模型的预测进行比较。对于模拟盘中发现的非常低的应力参数和吸积率，我们紧密匹配了一种称为“过渡”解的状态，该状态介于外部对流主导吸积流与内部可能成为磁主导吸积流(MDAF)之间。数值模型与解析模型之间的定性和定量一致性相当好，只有少数几个易于理解的例外。根据解析模型，在显著更高的应力或吸积率下，我们预计会形成完整的MDAF。本工作中的模拟集合也为解释文献中的其他数值结果提供了重要数据，因为它们涵盖了最常用的热力学处理方法，包括模拟演化：1) 仅内能；2) 内能加上显式冷却函数；3) 无冷却的总能量；以及4) 包含冷却的总能量。我们发现，总能量公式是正确处理MRI吸积流中辐射冷却的必要前提。
引用
@article{arxiv.0810.1082,
title = {General Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of the Hard State as a Magnetically-Dominated Accretion Flow},
author = {P. Chris Fragile and David L. Meier},
journal= {arXiv preprint arXiv:0810.1082},
year = {2011}
}
备注
13 pages, 7 figures, submitted to ApJ