尺度不变的射电喷流与变化的黑洞自旋
高能天体物理现象
2016-12-07 v1
摘要
与相对论性喷流相关的致密射电核经常在活动星系核和 X 射线双星中被观测到。它们的辐射性质遵循一些主要依赖于质量和吸积率的普遍标度律。然而,有观点认为黑洞自旋也能强烈影响这些喷流的功率和射电通量。在此,我们尝试利用数值模拟估算由吸积盘驱动的稳态喷流的射电光度对黑洞质量、吸积率和自旋的依赖性。我们使用了低光度黑洞周围吸积盘的 3D GRMHD 模拟,其中喷流射电辐射由喷流鞘产生。我们发现,随着黑洞自旋从 a~0 增加到 a=0.98,射电通量大约增加 6 倍。这与吸积功率随自旋的增加程度相当,意味着射电喷流与吸积功率之比几乎不变。尽管我们的喷流脊功率按 Blandford-Znajek 过程预期标度,但喷流射电光度对黑洞自旋的依赖性稍弱。弱旋转的黑洞也能产生可见的射电喷流。射电辐射随黑洞质量和吸积率的总体标度与用于解释黑洞活动基本平面的尺度不变解析模型一致。在该模型中自旋不引入显著散射。喷流鞘模型能很好地描述高分辨率吸积系统,如 Sgr A* 和 M87,以及低光度黑洞的一般标度行为。因此该模型应适用于亚爱丁顿黑洞中广泛的射电喷流。黑洞自旋对产生可见射电喷流有影响,但可能不是产生可见射电喷流的主要驱动因素。我们将发现推广到强类星体仍是推测性的。
引用
@article{arxiv.1610.08652,
title = {Scale-invariant radio jets and varying black hole spin},
author = {Monika Moscibrodzka and Heino Falcke and Scott Noble},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.08652},
year = {2016}
}
备注
10 pages, 6 figures, A&A accepted