吸积流的广义相对论辐射流体力学 I: Bondi-Hoyle 吸积
高能天体物理现象
2015-03-11 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们提出了一种新的程序，用于对黑洞吸积流进行广义相对论辐射流体力学模拟。辐射场在光学厚近似下处理，不透明度由汤姆孙散射和热轫致辐射贡献。我们的分析集中于对具有不同马赫数的热二维 Bondi-Hoyle 吸积流进行详细的数值研究。我们发现与纯流体动力学演化存在显著差异。特别是，一旦系统弛豫到辐射压主导的机制，吸积率变得比纯流体动力学情况低约两个数量级，但仍保持超爱丁顿吸积率，光度也是如此。此外，当增加流入气体的马赫数时，由于黑洞的截面更小，吸积率变得更低，但由于激波区域更强的辐射，光度增加。总体而言，我们的方法提供了 Bondi-Hoyle 光度的首次自洽计算，大部分光度在距黑洞 r~100 M 范围内发射，典型值为 L/L_Edd ~ 1-7，相应的能量效率 eta_BH ~ 0.09-0.5。自洽计算光度的可能性还使我们能够与常用于模拟超大质量黑洞双星电磁对应体的轫致辐射光度进行比较，发现在光学厚机制下，这些更粗略的估计值比我们的辐射流体力学结果大约大 20 倍。
引用
@article{arxiv.1105.5615,
title = {General relativistic radiation hydrodynamics of accretion flows. I: Bondi-Hoyle accretion},
author = {Olindo Zanotti and Constanze Roedig and Luciano Rezzolla and Luca Del Zanna},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.5615},
year = {2015}
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备注
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