星系中心旋转磁化吸积流驱动的外流的自发形成
星系天体物理
2022-02-16 v1 高能天体物理现象
摘要
我们使用轴对称磁流体动力学模拟,研究了旋转的弱磁化吸积流向超大质量黑洞吸积时如何驱动磁驱动外流。我们提出的模型关注 Schwarzschild 半径与星系尺度(约 1-100 pc)之间的中等尺度上的吸积动力学。我们证明了在秒差距尺度上形成的旋转盘通过吸积获得极向磁场,并在某一时刻产生不对称的双极外流。发现外流的形成伴随着盘表面附近强磁化区域(磁泡)的生长。双极外流在膨胀的磁泡内部持续生长。我们从理论上推导了模型中磁泡的生长条件,这对应于外流生长的必要条件。我们发现,双极外流的南北不对称结构源于吸积流在盘外缘附近激发的复杂运动。双极外流由多个微型外流和下流(失败的外流)组成。微型外流从磁聚集区(磁斑)发出。磁斑表现出向内漂移运动,从而使外流呈现非稳态。我们证明,利用考虑磁角动量提取的简单磁斑模型可以对这种向内漂移进行建模。本研究可能有助于理解在没有吸积盘强辐射或射电喷流裹挟(例如射电宁静活动星系核 NGC 1377 中的分子外流)的情况下,超大质量黑洞周围如何产生具有复杂子结构的非对称且非稳态的外流。
引用
@article{arxiv.2111.07373,
title = {Spontaneous Formation of Outflows Powered by Rotating Magnetized Accretion Flows in a Galactic Center},
author = {Shinsuke Takasao and Yuri Shuto and Keiichi Wada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.07373},
year = {2022}
}
备注
single column, 36 pages, 16 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal