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线驱动风与活动星系核吸积盘中的紫外转折

高能天体物理现象 2015-06-18 v2 星系天体物理

摘要

活动星系核(AGN)的谱能量分布(SEDs)通常在 λ1000\lambda \sim 1000\AA 处显示出转折,这意味着最大吸积盘(AD)温度为 Tmax50,000T_{max}\sim 50,000 K。大质量 O 型星表现出类似的 TmaxT_{max},这与线驱动质量损失率 M˙wind\dot{M}_{wind} 随表面温度升高而急剧增加有关。AGN 吸积盘的特征表面重力也与大质量 O 型星相似。O 型星的 M˙wind\dot{M}_{wind} 可达 105M/year\sim 10^{-5} M_{\odot}/\text{year}。由于 AGN 吸积盘的表面积可能大 10610^6 倍,因此 AGN 吸积盘中隐含的 M˙wind\dot{M}_{wind} 可达吸积率 M˙\dot{M}。因此,朝向吸积盘中心 M˙wind\dot{M}_{wind} 上升至 M˙\dot{M} 可能会设定类似的 Tmax50,000T_{max}\sim 50,000 K 上限。为了探索这一想法,我们求解了带有质量损失项的吸积盘径向结构,并利用从 O 型星观测推导出的质量损失项计算了隐含的吸积盘辐射。我们发现 M˙wind\dot{M}_{wind} 通常在几个 10s10sGM/c2GM/c^2 处变得与 M˙\dot{M} 相当。因此,标准薄吸积盘解在最内稳定轨道之外很远处就被有效截断了。计算出的吸积盘 SED 在 λ1000\lambda\sim 1000\AA 处显示出观测到的转折,该转折对 AGN 光度和黑洞质量的依赖性较弱。由于截断半径较大,吸积盘 SED 通常与黑洞自旋无关。然而,预测冷吸积盘(低吸积率、高黑洞质量)是无风的,因此其 SED 应对黑洞自旋敏感。在截断半径内,吸积气体可能形成一个低辐射效率的热厚盘,或者形成强烈的线驱动外流,具体取决于其电离状态。

关键词

引用

@article{arxiv.1312.3556,
  title  = {Line driven winds and the UV turnover in AGN accretion discs},
  author = {Ari Laor and Shane W. Davis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1312.3556},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS. Minor typos corrected