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迈向 Sgr A* 吸积流的自洽建模:连接理论与观测

高能天体物理现象 2016-12-30 v2

摘要

超大质量黑洞(SMBHs)与其环境之间的相互作用被认为在星系演化中起着至关重要的作用。大多数此类 SMBHs 处于辐射低效吸积阶段,由于观测约束较少,这种相互作用仍然难以捉摸,但暗示其重要性。为了弥补这一不足,我们首次通过马尔可夫链蒙特卡洛采样,将二维流体动力学模拟直接拟合到 Sgr A* 的钱德拉(Chandra)观测数据中,自洽地模拟了二维流入 - 流出解。我们发现,吸积流起始处的温度和密度与 Sgr A* 附近大质量恒星恒星风产生的气体起源一致。我们首次对气体的角动量施加了观测约束,并估算了离心半径 rc_c \approx 0.056 rb_b 8×103\approx8\times10^{-3} pc,其中 rb_b 为邦迪半径(Bondi radius)。少于 1% 的流入气体被吸积到 SMBH 上,其余部分以极向流出形式被抛射。我们首次将宁静期的点状发射与空间延展的流解耦。我们发现,占宁静期通量约 4% 的点状发射,其光谱斜率太陡,无法用未分辨的耀发或轫致辐射来解释,而可能是相对较陡的同步辐射幂律谱与逆康普顿发射高能尾部的组合。基于这种吸积流结构的自洽模型,我们对流动力学做出了预测,并讨论了未来的 X 射线光谱观测如何进一步加深我们对 Sgr A* 吸积流的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.00118,
  title  = {Towards Self-Consistent Modelling of the Sgr A* Accretion Flow: Linking Theory and Observation},
  author = {Shawn R. Roberts and Yan-Fei Jiang and Q. Daniel Wang and Jeremiah P. Ostriker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.00118},
  year   = {2016}
}

备注

16 pages, 10 figures, MNRAS accepted