黑洞的多相非球状气体吸积
宇宙学与河外天体物理
2012-09-13 v2 高能天体物理现象
摘要
（删节版）我们使用包含辐射冷却和中心X射线源加热的SPH代码GADGET-3进行模拟，研究了气体吸积到中心超大质量黑洞上的非球状行为。正如早期一维研究所发现的，我们的三维模拟表明，对于固定的无穷远处密度和吸积效率，吸积模式取决于X射线光度L_X。在低L_X极限下，气体以稳定、球对称的方式吸积。在高L_X极限下，内部气体被显著加热并膨胀，降低了中心质量流入率。膨胀的气体可能转变为足够强的外流，能够将大部分气体从较大半径处排出。对于某些中间L_X，吸积流变得不稳定，发展出显著的非球状特征，我们的分析表明其关键原因是热不稳定性。初始球对称吸积流的小扰动在中间L_X加热下迅速增长，形成冷密团块，周围环绕着过热低密度区域。冷团块继续向内运动，形成丝状结构；而热的下落气体因浮力而减速，甚至可能开始通过丝状结构之间的通道向外流出。我们发现冷热气体质量流入率之比是一个动态量，取决于多个因素：时间、空间位置和L_X，其范围在0到4之间。我们简要讨论了这种由热不稳定性驱动的吸积气体碎裂对活动星系核窄线区和宽线区云团形成、恒星形成以及观测到的活动星系核光度变化的天体物理学意义。
引用
@article{arxiv.1112.5483,
title = {Multiphase, non-spherical gas accretion onto a black hole},
author = {Paramita Barai and Daniel Proga and Kentaro Nagamine},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.5483},
year = {2012}
}
备注
25 pages, 13 figures. Version accepted for publication in MNRAS. Uploaded version contains low-resolution color figures. Complete paper with high-resolution figures can be found at: http://adlibitum.oats.inaf.it/barai/AllPages/Images-Movies/BHaccr_MultiPhase.pdf