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来自盘旋星系的相对论外流

高能天体物理现象 2025-03-18 v1

摘要

外流/喷流在广泛的天体物理对象中普遍存在,但其产生机制仍是谜团。一个假设是它们是磁场驱动的。基于广义相对论磁流体力学方程,我们建立了描述来自盘旋星系大尺度磁场驱动的外流的公式。外流解表现为一个“伯努利”函数的等值线,通过确保其通过慢速和快速磁声点来实现。这一方法是对Cao和Spruit (1994)经典处理的广义相对论扩展。约束了初始等离子体β\beta值以容许磁驱动外流解,慢速磁声点位于脚点之上设定上限(βb2\beta_\mathrm{b}\lesssim 2),而阿尔芬夫点位于光柱内侧设定下限(βb0.02\beta_\mathrm{b}\gtrsim 0.02)。磁化程度越高,允许的温度越高,导致相对论外流/喷流。我们研究了典型天体(如活动星系核、X射线二元星系和伽玛射线暴)的相对论外流/喷流。结果表明,这些现象都需要强磁化、高温外流作为初始条件,暗示相对论外流/喷流的产生可能与类星体结构有关。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.12135,
  title  = {The relativistic outflow driven by the large-scale magnetic field from an accretion disk},
  author = {Wei Xie and Wei-Hua Lei},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.12135},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 14 figures, accepted for publication in ApJ