黑洞吸积盘与活动星系核的喷流

论文摘要

本文在黑洞磁层理论的基础上重点阐述了磁场提取黑洞旋转能的两个机制: BZ 过程和MC 过程; 并提出了一种大尺度磁场从吸积盘驱动喷流的电磁喷流模型。本文的工作主要集中于以下几个方面: 首先,我们用改进的等效电路方法推导出了BZ 过程和MC 过程功率和力矩的统一表达式,并在合理的映射关系下重点讨论BZMC 共存条件和共转半径。研究表明MC过程能较好地解释Seyfert 星系MCG-6-30-15 对应的盘内区高发射率指数。其次,我们在电磁模式下提出了大尺度磁场驱动喷流的薄盘模型,并用等效电路方法得到了喷流功率的解析表达式。结果表明模型中喷流功率主要来自于盘内区。另外, 将我们的工作与他人的工作做了比较性研究,并讨论了BZ 过程的相对重要性。接着,我们在电磁模式下提出了大尺度磁场驱动喷流的ADAF 模型,并得到了喷流功率的解析表达式。我们发现来自于ADAF 的喷流功率比标准薄盘情况时更集中于盘内区,结果表明发现吸积流的径移主导程度对喷流功率PADAF的影响是明显的。最后,我们分别用标准盘和ADAF 情况下来自盘内区的电磁喷流功率较好地拟合了类星体和BL Lac 天体的射电喷流的观测估计值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 黑洞吸积盘理论的发展概况
• 1.2 活动星系核的喷流及几种喷流加速模型
• 1.3 本文的工作简介
• 2 磁场提取黑洞吸积盘旋转能量的电磁机制
• 2.1 黑洞磁层理论
• 2.2 磁场提取黑洞旋转能量的统一模型
• 3 大尺度磁场驱动喷流的薄盘模型
• 3.1 磁场位形与假设
• 3.2 标准薄盘下的喷流功率
• 3.3 与前人工作的的比较
• 3.4 类星体喷流功率
• 4 大尺度磁场驱动喷流的ADAF 模型
• 4.1 ADAF 的自相似解与广义相对论解
• 4.2 ADAF 下的BZ 过程功率
• 4.3 来自ADAF 的喷流功率
• 4.4 BL Lac 天体喷流功率
• 5 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录:攻读硕士学位期间完成的论文的目录