在 GRMHD 模拟中寻找黑洞 X 射线变化的潜在成因
高能天体物理现象
2020-07-28 v2
摘要
长期观测表明,黑洞 X 射线双星在几毫秒到秒的时间尺度上表现出强烈的非周期变化。观测到的光变曲线显示出各种特征,如流量的对数正态分布和线性 rms-流量关系,这表明潜在的变化过程本质上是随机的。人们也认为其源于吸积本身。这种变化被建模为质量吸积率的向内传播涨落,尽管驱动涨落的物理过程仍令人困惑。在这项工作中,我们分析了五个异常长时的广义相对论磁流体力学(GRMHD)光学薄、几何厚黑洞吸积流模拟,以在模拟数据中寻找传播涨落的迹象。我们发现,这些模拟的吸积剖面确实在黏滞频率以下显示出向内传播涨落的证据,表现为较强的径向相干性,以及在比较小半径与较大半径时呈现正的时间滞后,尽管这些时间滞后通常短于黏滞时间尺度且与频率无关。我们的模拟还支持 中的涨落以乘法方式累积的观点,因为模拟表现出线性 rms-质量流量关系,以及质量流量的对数正态分布。当将模拟的质量流量与假定的发射率剖面结合时,我们还发现与观测功率谱和时间滞后广泛一致,包括恢复了时间滞后的频率依赖性。
引用
@article{arxiv.2006.00755,
title = {Looking for the underlying cause of black hole X-ray variability in GRMHD simulations},
author = {D. A. Bollimpalli and R. Mahmoud and C. Done and P. C. Fragile and W. Kluźniak and R. Narayan and C. J. White},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.00755},
year = {2020}
}
备注
22 pages, 20 figures, 4 tables