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倾斜几何薄吸积盘的进动与分裂:解析研究

高能天体物理现象 2024-11-08 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

观测表明,许多相对论性喷流呈现出一种螺旋状进动。数值模拟表明,这种进动可能源于吸积盘的进动。本文引入一个解析模型来描述倾斜几何薄盘的进动与分裂。我们考虑来自中心(主)黑洞(BH)的 Lense-Thirring 效应以及远离中心的伴星(次)黑洞的引力效应,两者均能诱导吸积盘绕中心黑洞自转轴进动。我们提出分裂条件:当粘性扩散速率无法跟上流体某一层的力学频率时,吸积盘将分裂为独立进动的两部分。我们假定内盘与外盘的进动分别与喷流的旋转和进动相一致。通过将吸积盘的频率与观测到的喷流螺旋状进动频率相匹配,并考虑分裂条件,我们可以读出四个参数:吸积盘的最内半径(rinr_{\rm in})、最外半径(routr_{\rm out})、初始分裂半径(rsp,0r_{\rm sp,0})以及内流速度大小(β\beta)。我们将该模型应用于 OJ 287。此外,考虑吸积盘向内收缩,我们得出了喷流进动角随时间的变化。这一时间变化呈现了我们模型的独特特征,有望在未来观测中加以区分。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.06898,
  title  = {Precession and Split of Tilted, Geometrically Thin Accretion Disk: an Analytical Study},
  author = {Ye Shen and Bin Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.06898},
  year   = {2024}
}

备注

25 pages, 8 figures