利用辐射低效吸积流对超致密天体成像
高能天体物理现象
2024-02-08 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
事件视界望远镜近期对 M87* 与 Sgr A* 的观测强烈暗示其各自核心存在超大质量黑洞。本工作中，我们使用半解析辐射低效吸积流（RIAF）模型研究 Joshi-Malafarina-Narayan（JMN-1）裸奇点与 Schwarzschild 黑洞所生成的影像。我们旨在选取 JMN-1 裸奇点模型，并将其同步辐射图像与 Schwarzschild 解比较，以寻找可区分这两类天体的独特特征，并探寻黑洞解的替代方案。我们利用 Brahma 代码进行广义相对论光线追踪与辐射转移模拟，采用热分布函数描述发射率与吸收率，生成同步辐射发射图像。我们研究了倾角、盘宽与频率变化对图像的影响。JMN-1 模型模拟的阴影图像与 Schwarzschild 黑洞生成的图像极为相似。比较这些图像时，我们发现二者差异极小。我们使用不同等离子体参数进行模拟，但两种情形下所得图像大体一致。这一相似性在两种情形的水平截面亮度轮廓中显而易见。值得注意的是，JMN-1 模型的强度略高于 Schwarzschild 黑洞。我们得出结论：JMN-1 是黑洞情景的可行替代者。此结论不仅基于二者阴影观测不可区分的事实，也考虑到 JMN-1 作为连续引力坍缩终态的出现。这一范式既可约束时空，也为中心致密天体的性质提供了良好探测手段。
引用
@article{arxiv.2308.14519,
title = {Imaging ultra-compact objects with radiatively inefficient accretion flows},
author = {Saurabh and Parth Bambhaniya and Pankaj S. Joshi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.14519},
year = {2024}
}
备注
Accepted in A&A, 7 pages, 6 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2202.00588