基于多区域框架的相对论磁化喷流动力学及其对高能中子天体物理的解释

活跃星系核（AGN）的相对论喷流能量极大，辐射跨越宽广频率范围。尽管已有多项观察研究，但其粒子组成仍是关键的未解之谜。TXS 0506+056 等 blazar 来源检测到高能中子，凸显了髮射/半发射模型对 AGN 喷流的可能性。为理解来自此类来源的高能中子起源，必须捕捉喷流动力学、其组成以及相对论喷流中粒子加速与冷却机制之间的复杂相互作用。在本研究中，我们将用于半发射建模的数值多区域框架与包括外部光子场的 3D 相对论磁流体动力学模拟耦合，构建了一个用于探索喷流内外不同路径实现质子富集的框架。我们的框架通过对模拟喷流进行空间抽样生成多个区域，提供合成的多波段光谱和中子通量。我们发现，对于低质子/电子数密度比，产生显著喷流中子通量需要其基础质子能谱呈较平坦分布，幂律指数约为 $\simeq 2.0$。我们进一步发现，尽管喷流内由扭动不稳定触发的冲击波可将电子加速至高能，但对于所选的秒尺度喷流参数，可能不足以产生此类平坦粒子能谱。最后，我们的模拟表明，要产生显著的喷流中子辐射，需考虑通过内源或外源途径进行的粒子加速机制。