磁囚禁盘中非热粒子加速产生的 Sgr A* X 射线耀发
高能天体物理现象
2022-02-16 v2
摘要
Sgr A* 在近红外和 X 射线波段表现出耀发，这些波段的亮度在约 60 分钟内增加 10-100 倍。为解释这些耀发提出的模型之一是吸积流中磁重联事件加速的非热粒子的同步辐射。我们使用磁重联的 PIC 模拟结果对磁囚禁盘（MAD）的三维双温 GRMHD 模拟进行后处理。我们识别电流片、提取其性质、估计其加速非热粒子的潜力并计算预期的非热同步辐射。我们发现 MAD 的磁通量爆发可提供合适条件，将非热粒子加速至能量 \gamma_e \lesssim 10^6 并产生同时的 X 射线与近红外耀发。在适当选择电流片参数并采用简化同步辐射冷却方案下，该模型可同时重现宁静与耀发 X 射线光度以及 X 射线谱形。虽然近红外耀发主要源于 MAD 磁通量爆发期间黑洞附近温度升高，X 射线发射来自黑洞附近高度磁化低密度区边界的窄电流片以及黑洞上磁通量重联的赤道电流片。因此，并非所有红外耀发都伴随 X 射线耀发。非热耀发发射可延伸至极硬（\lesssim 100 keV）X 射线能段。
引用
@article{arxiv.2107.08056,
title = {Sgr A* X-ray flares from non-thermal particle acceleration in a magnetically arrested disc},
author = {Nicolas Scepi and Jason Dexter and Mitchell C. Begelman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.08056},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 8 Figures, Accepted for publication in MNRAS