M87喷流的广义相对论磁流体动力学模拟
高能天体物理现象
2016-05-02 v3
摘要
(删节) 黑洞、吸积盘与射电喷流之间的联系可通过将模型拟合邻近低光度星系核的观测来最佳限制，特别是深入研究过的源Sgr A*和M87。通过吸积超大质量黑洞与相对论等离子体喷流耦合来建模活动星系核中心引擎已取得相当进展。然而，单一模型能否应用于一系列黑洞质量和吸积率？此处我们希望将最初为银河系中心Sgr A*开发的最新三维数值模型与M87中更强大、质量更大的黑洞的射电观测进行比较。我们使用相对论辐射转移和射线追踪对旋转黑洞周围产生喷流的辐射低效吸积流的三维GRMHD模型进行后处理，以产生模型能谱和图像。作为这些模型的关键新成分，我们让模拟中的质子-电子耦合依赖于等离子体的磁性质。我们发现M87中的射电辐射很好地由双温吸积流与热单温喷流的组合描述。该模型符合M87射电核的基本观测特征。最佳拟合模型的吸积率约为Mdot ≈ 9x10^{-3} MSUN/YR，总喷流功率为P_j ~ 10^{43} erg/s。1.3mm处的辐射由事件视界附近的逆喷流产生。其环绕黑洞阴影的特征新月形可能被未来的毫米波VLBI实验分辨。该模型通过适当缩放质量和吸积率成功地从银河系中心超大质量黑洞的模型导出。这表明该模型也可能适用于更大范围的低光度黑洞。
引用
@article{arxiv.1510.07243,
title = {General relativistic magnetohydrodynamical simulations of the jet in M87},
author = {Monika Moscibrodzka and Heino Falcke and Hotaka Shiokawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.07243},
year = {2016}
}
备注
15 pages, 14 figures, accepted to Astronomy and Astrophysics, after language proofs, with correct title