M87的TeV辐射的光变曲线研究

【摘要】自2005年第一次观测到M87的TeV爆发起,其独特的观测特性和M87的大视向倾角暗示着新的产生TeV辐射的过程。在大量的观测基础上,人们提出了轻子,重子两大类模型试图从理论上进行解释。从光变等的分析结果显示TeV源的位置为离中心黑洞很近的区域。受此启发,Cui&Yuan(2012)在完全广义相对论框架下采用外康普顿(EIC)模型,以围绕Kerr黑洞的ADAF盘为软光子的来源,计算小半径处TeV源发射光子到无穷远处观测者路径上的光深。我们假设TeV源可能来自ADAF盘内区的磁场过程,这些等离子云团保留着刚诞生时的开普勒速度,围绕中心黑洞作圆周运动。本文计算了这种情况下的TeV辐射的光变曲线。我们的模型不仅考虑了由于TeV源围绕中心黑洞做开普勒运动所引起的TeV辐射的光变,还考虑了从开普轨道上不同点发射的TeV光子到无穷远处观测者的光深变化所导致的光变效应。简单起见,计算中我们假设TeV为点源,产生时距离吸积盘的高度与赤道面半径相当,即TeV源的方位角约为45。。结果给出了不同黑洞自旋和点源距离等参数对TeV光子光深以及观测的TeV流量的影响。计算表明TeV源越靠近黑洞相对论效应越明显,在黑洞0自旋的情况下光深有不对称的细节出现。随着黑洞自旋增大光深有显著增大,而当TeV源远离时不同自旋下的差距渐渐变小。随着更多观测数据的获得,考虑非点源的情况将变得更有意义,还可以由光变获知吸积盘内区环境。
【作者】王亚轲；
【导师】袁业飞；
【作者基本信息】中国科学技术大学，天体物理，2014，硕士
【关键词】M87；吸积理论；Kerr黑洞；TeV光子；

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