光子气泡与吸积盘垂直结构

我们考察了“光子气泡”冲击列对辐射压主导吸积盘垂直结构的影响。这些密度不均匀性预计会在磁压超过气压的辐射支配型吸积盘中自发发展，即使存在磁流动不稳定性亦然。它们增加了盘内辐射逸出的速率，可能允许吸积盘以显著倍数超过 Eddington 限值。我们首先推广了光子气泡理论，以包含有限光学厚度和辐射阻尼的效应。在光学厚度较小时，扩散律的修正倾向于填补光子气泡的低密度区域；而辐射阻尼则抑制了在大半径、小吸积率以及赤道面上方小高度处光子气泡的形成。以光子气泡输运为主导的吸积盘可能达到 10 倍以上甚至 >100 倍 Eddington 限值 (L_E) 的亮度，具体取决于中心天体质量，而仍保持几何薄构型。然而，采用 α-粘性的光子气泡主导吸积盘会遭遇与标准辐射压主导吸积盘相同的所有热和粘性不稳定性，表明其本质上可能不稳定。光子气泡可导致“核心-光晕”垂直盘结构。在超 Eddington 盘中，光晕形成风的基座，带走大量能量和质量，但不足以防止亮度超过 L_E。光子气泡主导的吸积盘可能比相同亮度的标准吸积盘具有更小的颜色校正系数。它们仍是某些超亮 X 射线源的可行候选者，也可能在高红移时超大质量黑洞的快速生长中发挥作用。