偏心相对论性吸积盘中的高频准周期振荡与盘震模激发 I. 流体动力学模拟
高能天体物理现象
2020-08-07 v3
摘要
在黑洞X射线双星系统的发射中观测到的高频准周期振荡(HFQPOs)有望揭示强弯曲时空的奥秘。其频率由中心黑洞内禀性质决定的“盘震”振荡，特别是“俘获惯性波”(r模)，为HFQPOs提供了一种颇具吸引力的解释。然而，要产生可观测的特征，此类振荡必须被激发到足够大的振幅。由磁旋转不稳定性(MRI)驱动的湍流未能提供必要的放大，但r模仍可能通过与吸积盘翘曲或偏心的相互作用而被激发。我们给出了相对论性吸积盘的三维整体流体动力学模拟，首次证明了由流场中施加的偏心所引发的俘获惯性波激发。尽管在我们未分层、柱坐标框架中r模的饱和态依赖于所采用的垂直边界条件，但在ISCO附近偏心大于0.005的所有模拟中，其激发都是明确的。这些模拟提供了一种概念验证，展示了在非磁化背景下俘获惯性波激发的稳健性。在 companion paper 中，我们探讨了这一激发与磁流体动力学湍流阻尼之间的竞争。
引用
@article{arxiv.1910.10696,
title = {HFQPOs and discoseismic mode excitation in eccentric, relativistic discs. I. Hydrodynamic simulations},
author = {Janosz W. Dewberry and Henrik N. Latter and Gordon I. Ogilvie and Sebastian Fromang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.10696},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 15 figures, accepted in MNRAS. Updated with grammatical and typographical corrections