作为准周期振荡可能来源的截断倾斜盘
高能天体物理现象
2023-12-25 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
许多吸积黑洞和中子星的 X 射线光变曲线表现出快速变异性，称为准周期振荡（QPOs）。最常观测到的类型是低频（ Hz）的 type-C QPO，而仅有少数源表现出高频 QPOs（ Hz）。type-C QPO 的主流模型是热且几何厚的吸积流的 Lense-Thirring 进动，该吸积流与黑洞自转轴不对齐。然而，该模型的现有版本并未考虑周围几何薄盘对进动的内部几何厚流的影响。在 Bollimpalli et. al 2023 中，利用一组倾斜截断吸积盘的 GRMHD 模拟，我们证实了外部薄盘会减慢进动环的进动速率，这对 type-C QPOs 具有直接的观测意义。在本文中，我们对这些模拟进行了详细分析，并将其与对齐截断盘的模拟进行了比较。我们发现，盘的错位会在内部热流中激发额外的变异性，这在可比的对齐盘模拟中是不存在的。这表明错位可能是产生 QPOs 的关键条件。我们将这种变异性归因于内部环在对应于过渡半径的本征频率下的全局垂直振荡。这一解释与当前对黑洞 X 射线双星系统中高频 QPOs 的观测相一致。
引用
@article{arxiv.2312.14876,
title = {Truncated, Tilted Discs as a Possible Source of Quasi-Periodic Oscillations},
author = {A. Deepika Bollimpalli and P. Chris Fragile and W. Janosz Dewberry and Włodek Kluźniak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.14876},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 15 figures, 1 table; accepted for publication in MNRAS