活动星系核喷流的广义相对论磁流体力学模拟中的秒差距尺度法拉第旋转测量
高能天体物理现象
2015-05-19 v1
摘要
首次实现了将全局三维广义相对论磁流体力学(GRMHD)喷流形成模拟直接与活动星系核(AGN)喷流秒差距尺度结构的甚长基线干涉多频偏振观测进行比较。与喷流发射不同(后者需要对非热电子进行事后建模),法拉第旋转测量(RM)主要依赖于模拟量,因此提供了一种将模拟与观测进行对比的稳健方法。我们计算了三维全局GRMHD喷流形成模拟的RM分布,并以此探索了其对模型和观测参数的依赖性,重点强调了磁流体力学喷流理论中普遍存在的结构特征。使用典型参数,我们发现可以再现观测到的AGN喷流RM的幅度和许多结构,包括横向RM梯度的存在。在我们的模拟中,RM产生于喷流本身的光滑延伸部分,其中包含有序的环向主导磁场。这导致了一种特殊的双侧形态,这种形态不太可能由远处前景云团中的法拉第旋转产生。然而,探测法拉第屏的关键在于分辨喷流的横向结构。因此,射电核的RM可能不是旋转介质性质的可靠指标。最后,我们能够约束喷流的粒子成分,发现在秒差距尺度上,AGN喷流由电磁主导,其中约2%的共动能量存在于非热轻子中,而重子成分则少得多。
引用
@article{arxiv.1006.5015,
title = {Parsec-scale Faraday Rotation Measures from General Relativistic MHD Simulations of Active Galactic Nuclei Jets},
author = {Avery E. Broderick and Jonathan C. McKinney},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.5015},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 12 figures, submitted to ApJ