宁静黑洞双星中的磁囚禁盘：形成情景、可观测特征与潜在 PeVatron
高能天体物理现象
2021-11-23 v2
摘要
我们提出宁静黑洞（BH）双星中的磁囚禁盘（MADs）作为多波段辐射的起源，并认为这类源可以在膝区附近主导宇宙线能谱。银河系黑洞双星在宁静态的 X 射线光度远低于爱丁顿光度，因此在内区形成辐射低效吸积流（RIAFs）。RIAFs 中强的热压和湍流压产生外流，可造就大尺度极向磁场。这些磁场被快速的向内流动带到黑洞附近，形成磁囚禁盘。在磁囚禁盘内部，非热质子和电子自然地通过磁重联或湍流的随机加速而获得加速。热电子和非热电子均通过同步辐射发射宽波段光子，这与宁静黑洞 X 射线双星的 optical 和 X 射线数据大体一致。此外，质子被加速至 PeV 能量并扩散逃离这些磁囚禁盘，这可以解释膝能量附近的宇宙线强度。
引用
@article{arxiv.2103.15029,
title = {Magnetically Arrested Disks in Quiescent Black-Hole Binaries: Formation Scenario, Observable Signatures, and Potential PeVatrons},
author = {Shigeo S. Kimura and Takahiro Sudoh and Kazumi Kashiyama and Norita Kawanaka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.15029},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 8 figures, 1 table, accepted for publication in ApJ, minor changes