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天体物理学 > 高能天体物理现象

arXiv:2411.00298 (astro-ph)
[提交于 2024年11月1日 (v1) ,最后修订 2025年1月22日 (此版本, v2)]

标题: 具有磁驱动风的几何薄吸积盘的稳态解

标题: Steady-State Solutions for a Geometrically Thin Accretion Disk with Magnetically-Driven Winds

Authors:Mageshwaran Tamilan (1), Kimitake Hayasaki (1, 2), Takeru K. Suzuki (3) ((1) Chungbuk National University, Korea, (2) Aoyama Gakuin University, Japan, (3) The University of Tokyo, Japan)
摘要: 我们提出了基于磁流体力学方程的一维磁驱动吸积盘风模型的稳态解。 我们假设一个几何上较薄且以气体压力为主的吸积盘,同时考虑由扩展的α粘性公式引入的磁制动和湍流粘性。此外,垂直应力参数被假定与盘的纵横比成比例。 我们确认,当不存在风时,所导出的解会还原为标准盘解。 我们发现,随着盘质量向内聚集,质量吸积率下降,而质量损失率随半径增加而增加。 由于风显著透明,从磁驱动盘风发射的盘谱可以被观测到且不受风介质干扰。 在没有风的情况下,在中间多色黑体波段,光谱亮度与 $\nu^{1/3}$ 成正比,这与标准盘理论预测一致。然而,在存在风的情况下,在同一范围内遵循不同的频率幂律依赖关系。 偏离 $1/3$的光谱斜率(尤其是负斜率)是磁驱动风存在的明确标志。 我们还讨论了使用多波段观测测试我们模型的观测策略。
摘要: We present steady-state solutions for a one-dimensional, magnetically-driven accretion disk wind model based on magnetohydrodynamic equations. We assume a geometrically thin, gas-pressure-dominated accretion disk, incorporating both magnetic braking and turbulent viscosity introduced by an extended alpha-viscosity prescription. Additionally, the vertical stress parameter is assumed to scale with the disk aspect ratio. We confirm that the derived solutions result in standard disk solutions when the wind is absent. We find that the mass accretion rate decreases as the disk mass falls inward, while the mass loss rate increases with radius. The disk spectrum emitted from the magnetically-driven disk wind can be observed without interference from the wind medium because the wind is significantly optically thin. The spectral luminosity is proportional to $\nu^{1/3}$ in the intermediate, multicolor-blackbody wavebands, in the absence of wind, as predicted by standard disk theory. However, in the presence of wind, it follows a different power-law dependence on frequency over the same range. A deviation from the spectral slope of $1/3$, particularly a negative spectral slope, is a clear indicator of the presence of a magnetically driven wind. We also discuss an observational strategy to test our model with multi-wavelength observations.
评论: 28页,5幅图,已被《理论与实验物理进展》(PTEP)接受发表
主题: 高能天体物理现象 (astro-ph.HE)
引用方式: arXiv:2411.00298 [astro-ph.HE]
  (或者 arXiv:2411.00298v2 [astro-ph.HE] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2411.00298
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Mageshwaran Tamilan [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2024 年 11 月 1 日 01:38:40 UTC (176 KB)
[v2] 星期三, 2025 年 1 月 22 日 07:20:12 UTC (205 KB)
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