黑洞 GRMHD 喷流在事件视界尺度上的可观测辐射特征
高能天体物理现象
2017-08-30 v1
摘要
黑洞驱动喷流的广义相对论磁流体力学（GRMHD）表述自然地产生一个驻面，沿穿过黑洞事件视界的磁力线的流入与流出均源自该面。我们推导了一种守恒表述，用于描述最初在驻面注入、随后沿流线输运的高能电子的输运过程。利用该表述，确定了在存在辐射冷却和绝热冷却的情况下电子沿流场的能谱演化。对于由同步辐射辐射损失和绝热冷却共同制约的流动，发现有效射电辐射区域是有限的，且在几何上沿喷流中心轴更为延展。此外，来自驻面邻近区域的辐射预期最为明亮，因为这是新注入的高能电子集中之处。因此，可观测的驻面是具有上述规定非热电子注入的 GRMHD 喷流模型的一个强预言。未来对超大质量黑洞候选体（例如 M87 中心的黑洞）的毫米/亚毫米波甚长基线干涉测量（VLBI）观测可以验证这一 GRMHD 喷流模型及其相关的非热电子注入机制。
引用
@article{arxiv.1707.07023,
title = {Observable Emission Features of Black Hole GRMHD Jets on Event Horizon Scales},
author = {Hung-Yi Pu and Kinwah Wu and Ziri Younsi and Keiichi Asada and Yosuke Mizuno and Masanori Nakamura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.07023},
year = {2017}
}
备注
19 pages, 12 figure; accepted for publication in ApJ