HEROIC：用于黑洞吸积盘的带康普顿化的三维广义相对论辐射后处理器
高能天体物理现象
2016-01-27 v2
摘要
我们描述了 HEROIC，它是先前论文中介绍的相对论辐射后处理代码 HERO 的升级版本，但现在包含了康普顿化(Comptonization)。HEROIC 通过 Kompaneets 方程对康普顿化建模，在短特征辐射求解器中对源函数使用二次近似。它采用一种简单的加速 lambda 迭代来处理高散射不透明度区域。除了求解辐射场外，HEROIC 还应用辐射平衡条件求解气体温度。我们给出了 HEROIC 中康普顿化模块针对简单一维和三维散射问题的基准测试和检验。我们还测试了该代码利用黑洞时空中的模型大气和吸积流处理各种相对论效应的能力。我们展示了 HEROIC 在吸积盘广义相对论磁流体动力学(MHD)模拟中的两个应用。一个应用是黑洞周围的薄吸积盘。我们发现多维 HEROIC 解中光球以下的气体近乎等温，与之前基于一维平面平行大气的解截然不同。第二个应用是几何厚、辐射主导的吸积盘，其吸积率为爱丁顿率的 11 倍。多维 HEROIC 解表明，对于轴上并沿极向漏斗向下看的观测者，各向同性等效光度可能超过爱丁顿极限十倍以上，尽管光谱可能仍呈现热性且未显示相对论束流迹象。
引用
@article{arxiv.1510.04208,
title = {HEROIC: 3D General Relativistic Radiative Postprocessor with Comptonization for Black Hole Accretion Discs},
author = {Ramesh Narayan and Yucong Zhu and Dimitrios Psaltis and Aleksander Sadowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.04208},
year = {2016}
}
备注
submitted to MNRAS, includes missing references