低光度活动星系核喷流加速机制的研究

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本论文由活动星系核概念着手,依次对其观测特征、常见类型、中央引擎以及与中央引擎紧密相关的吸积盘和喷流理论作了阐释。由此引出低光度活动星系核的概念,并对比高光度活动星系核介绍了低光度活动星系核的主要观测特征和中央引擎,对LLAGN中低辐射效率吸积盘理论以及喷流理论也做了简要介绍。在此基础上,运用理论模型分析结合观测数据拟合的方法来探究低光度活动星系核喷流的加速机制,主要研究内容如下:首先,我们提出了一种盘冕模型。在这种模型中,几何薄光学厚吸积盘环绕着旋转Kerr黑洞,连接吸入区的磁场施加了一个稳定的磁力矩在盘的内边缘。在新的边界条件下,利用薄盘动力学方程得出了系统总引力势能的解析式。该式表明磁力矩在一定程度上可以增加盘冕系统释放的能量。运用数值方法得出了系统的整体解,对结果进行分析后发现对于这样的系统,在冕中耗散的功率与系统总功率的比值随黑洞旋转系数a(?)的增大而增加,但是当额外辐射效率参数△ε>1时,比例随△ε的增加几乎保持不变。其次,我们在盘冕模型下探究了喷流的加速机制。通过解盘动力学方程得出了耗散在冕中的功率占盘冕系统总功率的比例,然后根据磁层电路理论得出喷流功率的解析式。进一步分析表明喷流的功率随着黑洞自旋参数的增加而增大并且集中在盘冕的内区。此外,用包含57个射电噪类星体的样本探讨了喷流的产生机制,结果表明盘冕模型可以拟合所有的高功率喷流源,这是BZ机制无法解释的。最后,我们对ADAF典型数值解进行了探讨。在广义相对论体系下利用等效电路法计算出了ADAF的喷流功率,进一步分析表明喷流功率主要集中在吸积流的内区,而且吸积流中径向主导的程度越强,ADAF喷流功率越低。
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