天体物理学 > 高能天体物理现象
[提交于 2019年11月30日
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标题: 接近超大质量黑洞时质子的离心加速度
标题: Centrifugal acceleration of protons in the vicinity of a supermassive black hole
摘要: 质子在活动星系核中的加速被认为是。最大的能量是由质子在中央引擎磁层中的离心加速获得的。 当黑洞磁层中加速的质子接近光筒表面时,加速主要发生在方位角方向,即加速是离心的。 本文考虑了具有比电子更小同步辐射损失的质子的加速。 由于质子在接近光表面时能量增加最大,在那里可以得到最大洛伦兹因子的部分解。 在分析中,得到的最大能量与粒子磁化参数 $ \kappa $ 和反映环向 $ B_\phi $ 和轴向 $ B_T $ 磁场关系的参数 $ \alpha $ 的依赖性表明,由于环向和轴向磁场拓扑结构的限制,对于黑洞磁层中加速的粒子来说,不可能达到理论上的最大洛伦兹因子值 $ \gamma_m=\kappa^{-1}$。 特殊情况下环向和轴向磁场关系的分析表明,在显著更多的环向磁场存在的情况下,最大洛伦兹因子值可达到 $\gamma_m = \kappa^ {-2/3} $。而在环向磁场相对于轴向磁场变小时,最大洛伦兹因子值不超过 $\gamma_m = \kappa^ {-1/2} $。 对于多个天体对象,如M87和Sgr.A*,已经得出了在存在或不存在环向磁场的情况下加速质子的最大洛伦兹因子值。 对于Sgr.A*磁层得到的结果已被切伦科夫望远镜HESS实验数据所证实。
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