超临界吸积流落向黑洞的团块状外流的三维结构
高能天体物理现象
2018-02-28 v1
摘要
我们对围绕一个 10 Msun 黑洞的超临界吸积流的外流进行了全局三维（3D）辐射流体动力学（RHD）模拟。我们仅求解外流部分，从近稳态但方位角方向加了正弦形式小扰动的非轴对称 2D 模拟数据开始。在底层 2D 模拟数据中，落向黑洞的质量吸积率约为 10^2 L_E/c^2，外流率约为 10 L_E/c^2（其中 L_E 和 c 分别为爱丁顿光度和光速）。我们首先确认了位于距中心黑洞数百史瓦西半径（r_S）的光球之上团块状外流的出现，这一现象由 2D RHD 模拟发现。作为显著的 3D 特征，我们发现这些团块呈撕裂片状而非切断绳状，并且它们在距中心约 10^3 r_S 处以亚开普勒速度绕中心黑洞旋转。典型团块尺寸在径向方向约为 30 r_S 或更小，在角方向更为拉长，至多约数百 r_S。片层间距范围为 50 至 150 r_S。我们预期当团块穿过遥远观测者视线时会产生随机时间变化。对于质量十至数十 Msun 的黑洞，变化时标估计为几秒，与某些超亮 X 射线源的观测大致相符。
引用
@article{arxiv.1802.00567,
title = {Three-dimensional structure of clumpy outflow from supercritical accretion flow onto black holes},
author = {Hiroshi Kobayashi and Ken Ohsuga and Hiroyuki R. Takahashi and Tomohisa Kawashima and Yuta Asahina and Shun Takeuchi and Shin Mineshige},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.00567},
year = {2018}
}
备注
12 pages, 8 figures, accepted for publication in PASJ