人马座 A* 非热耀斑的广义相对论 MHD 模拟
高能天体物理现象
2021-09-17 v2 星系天体物理
摘要
人马座 A* 在其多波长辐射中表现出规律的变率，包括每日的 X 射线耀斑和近乎连续的近红外闪烁。这种变率的起源仍然不明确，因为逆康普顿辐射和同步辐射都是可能的辐射机制。潜在的粒子分布也没有得到很好的约束，特别是非热贡献。在本工作中，我们采用 GPU 加速的广义相对论磁流体力学（GRMHD）代码 H-AMR 对耀斑通量分布进行了研究，首次在 Sgr A* 的高分辨率 3D 模拟中纳入了粒子加速效应。对于粒子加速，我们使用广义相对论光线追踪（GRRT）代码 BHOSS 执行辐射转移计算，假设热与非热混合的电子能量分布。我们提取了亚毫米波、近红外和 X 射线波段约 60 小时的光变曲线，并将光变曲线的功率谱和累积通量分布与 Sgr A* 耀斑的统计描述进行了比较。我们的结果表明，在弱磁化吸积流中由湍流驱动重联产生的非热电子群导致了中度的近红外和 X 射线耀斑，并在满足多波长通量约束的同时合理地描述了 X 射线通量分布。这些模型表现出高均方根百分比振幅，在近红外和 X 射线波段均大于约 150%，且吸积率的变化驱动了 230 GHz 通量的变率，这与 Sgr A* 的观测结果一致。
引用
@article{arxiv.2011.08904,
title = {General relativistic MHD simulations of non-thermal flaring in Sagittarius A*},
author = {Koushik Chatterjee and Sera Markoff and Joseph Neilsen and Ziri Younsi and Gunther Witzel and Alexander Tchekhovskoy and Doosoo Yoon and Adam Ingram and Michiel van der Klis and Hope Boyce and Tuan Do and Daryl Haggard and Michael Nowak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.08904},
year = {2021}
}
备注
Accepted by MNRAS