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黑洞周围中微子驱动吸积流喷流中的尾场加速

高能天体物理现象 2022-04-20 v2 高能物理 - 理论 等离子体物理

摘要

我们研究了黑洞(BH)周围中微子驱动吸积流(NDAF)喷流中的电磁波(EM)脉冲。NDAF是大质量吸积盘,其对恒星质量BH的吸积率M˙0.0110M/s\dot{M}\approx 0.01 - 10 \mathrm{M}_\odot/\mathrm{s}。这种极端吸积可能产生如活动星系核和微类星体中磁驱动喷流般的准直相对论性外流。当我们考虑 stranded 于NDAF盘内区的强环向磁场和喷流上的磁冲量时,我们发现它们导致伽马射线暴及高能宇宙线的高能发射。当阿尔文波脉冲由 episodic 巨大吸积产生时,其沿喷流中大尺度结构化磁场传播。一旦阿尔文波脉冲在低密度条件下达到近光速,其转变为EM波脉冲,在其后产生等离子体尾迹。这些尾场施加与粒子运动同步的集体加速力。结果,尾场加速预设了各种观测特征,如来自加速电子的高能伽马射线脉动爆发、来自加速质子的中微子脉冲,以及最大能量超过1020 eV10^{20}~\mathrm{eV}的质子。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.11755,
  title  = {Wakefield Acceleration in a Jet from a Neutrino Driven Accretion Flow around a Black Hole},
  author = {Yoshiaki Kato and Toshikazu Ebisuzaki and Toshiki Tajima},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.11755},
  year   = {2022}
}

备注

26 pages, 6 figures, accepted to ApJ