揭示黑洞气象风暴中的斜压性
星系天体物理
2023-03-29 v1 高能天体物理现象
摘要
在星系团内、星系群内和环星系介质(ICM、IGrM、CGM)中,湍流在中央超大质量黑洞(SMBH)的自调节反馈与吸积循环中起着至关重要的作用。在此,我们继续对活动星系核(AGN)驱动反馈的高分辨率流体动力学模拟中的湍流“天气”进行系统剖析。在非正压且分层的大气中,斜压性可通过密度与压力梯度的错位(如地球上的气旋风暴)产生新的湍流。本工作中,我们首次对天体物理晕天气中的斜压性及其分量进行剖析。在宏观尺度的星系团上,斜压性对涡量放大的动力学贡献往往较弱。然而,在 SMBH 附近的中尺度及更小尺度(r<10 kpc;t<20 Myr),斜压性在 AGN 喷流反馈活跃期对初始涡量的播种十分重要。我们发现斜压性与密度梯度而非压力梯度表现出更强的相关性。尽管密度-压力梯度错位常低于 45{\deg},但其由机械 AGN 反馈增强的幅度足以促成关键的涡量/湍流生成。我们的研究为理解天体物理大气并向统一的 BlackHoleWeather 框架迈进提供了新的一步,其复杂程度堪比地球天气。
引用
@article{arxiv.2303.02720,
title = {Unraveling Baroclinicity in Black Hole Weather Storms},
author = {Denis Wittor and Massimo Gaspari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.02720},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 6 figures, accepted for publication in MNRAS Letters