M87* 重联驱动的高能flare光曲线建模

M87 中心的黑洞在 very high energy（VHE）波段定期发生flare，光子能量 > 100 GeV。 rapid variability 可至短至 2 天的 VHE 光曲线，约束了一些flare 来源位于黑洞附近。磁重联是解释这些flare 的有前景的候选方案，其中 VHE 发射来自于背景软光子通过逆碰撞（IC）散射到位于重联电流薄片中的高能电子-正电子对。本文我们在黑洞事件视界附近的电流薄片中进行一次flux eruption的射电路径追踪，该过程来自磁化被限制的状态下的一般相对论磁流体力学仿真。我们基于来自相对论重联辐射动力学仿真的结果，包含 Compton up-scattered 光子的 beaming 效应。随后，我们构建 VHE 光曲线，考虑电流薄片的动力学和一般相对论效应的引物效应。我们发现，大部分flux来源于内侧 5 个引力半径之内，beaming 对于解释最强 VHE flare 的观测flux至关重要。射电路径追踪的光曲线显示出由重联电流薄片体积变化引起的特征，时间尺度可与观测一致。此外，我们发现beaming 程度强烈取决于两个效应：电流薄片相对于观察者的倾斜角以及加速粒子运动方向的各向异性。