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Sgr A* 的广义相对论磁流体力学 κ-喷流模型

高能天体物理现象 2018-04-18 v1

摘要

吸积超大质量黑洞的观测能谱分布通常在近红外(NIR)和光学波段形成幂律谱,这可解释为喷流中加速电子的签名。然而,加速的细节仍不确定。本文中,我们从数值和半解析两方面研究低光度超大质量黑洞热吸积流轴对称 GRMHD 模拟所产生喷流的辐射性质,旨在考察喷流内有、无加速电子模型间的差异。我们假设电子在 GRMHD 模拟的喷流区域被加速。为建模,我们将喷流区电子分布函数从纯相对论热分布修改为相对论热分布与 κ\kappa-分布函数的组合。在吸积盘内,我们假设电子为热分布。我们利用光线追踪代码 {\tt RAPTOR} 计算喷流能谱和同步辐射图,并将合成观测与 Sgr~A* 的观测比较。最后,我们将喷流数值模型与半解析模型比较。我们发现,在 κ\kappa-喷流模型中,随着 κ\kappa 参数减小(对应更多加速电子),射电发射区尺寸、射电通量及 NIR/光学波段谱指数均增大。κ=3.5\kappa = 3.5ηacc=510%\eta_{\rm acc}=5-10\%(被加速电子的百分比)且观测角 i=30oi = 30^{\rm o} 的模型符合 Sgr~A* 耀发态从射电到 NIR/光学波段的观测发射,而 κ=3.5\kappa = 3.5ηacc<1%\eta_{\rm acc}< 1\% 且观测角 i=30oi = 30^{\rm o} 的模型符合宁静态的上限。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.02266,
  title  = {General relativistic magnetohydrodynamical $\kappa$-jet models for Sgr A*},
  author = {Jordy Davelaar and Monika Moscibrodzka and Thomas Bronzwaer and Heino Falcke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.02266},
  year   = {2018}
}

备注

17 pages, 16 figures, 1 table