黑洞周围辐射驱动含时相对论性喷流中的激波
高能天体物理现象
2023-03-31 v1
摘要
我们研究了在吸积盘辐射场影响下的含时相对论性喷流。吸积盘由一个内致密冕和一个外亚开普勒盘组成。流体的热力学由多组分流体的相对论状态方程(EoS)支配，该方程能够研究成分对喷流动力学的影响。喷流起源于中心黑洞附近引力效应显著的区域，并穿越至仅需狭义相对论处理即可的远距离区域。因此我们修正了平直度规以纳入引力效应。在此修正的相对论框架下，我们开发了一种新的总变差递减(TVD)程序以及多组分状态方程以用于此目的。我们表明喷流的加速关键取决于流动成分。所呈现的所有结果本质上均为跨声速的，从极低的注入速度开始，喷流可达到高洛伦兹因子。对于亚爱丁顿光度，轻子主导的喷流可被加速至洛伦兹因子 > 50。由于吸积盘动力学变化引起的辐射场改变将在有限时间内传播至喷流。因此，任何因盘构型改变而导致的辐射场变化将先影响喷流下部，再影响外部。这可在喷流流动中驱动激波转变。取决于盘振荡频率、振幅和喷流参数，这些激波可相互碰撞并可能引发激波级联。
引用
@article{arxiv.2205.10502,
title = {Shocks in radiatively driven time dependent, relativistic jets around black holes},
author = {Raj Kishor Joshi and Sanjit Debnath and Indranil Chattopadhyay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.10502},
year = {2023}
}
备注
21 pages, 11 figures. Accepted for publication in ApJ