模擬梅歇爾-87(Messier 87)中心快速旋轉黑洞之無線電噴流

李冠宏

doi:10.6342/NTU202300524

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模拟梅歇尔-87(Messier 87)中心快速旋转黑洞之无线电喷流

Modeling M87 Radio Jet with a Fast-Spinning Black Hole

李冠宏 , 硕士　　导师：薛熙于;卜宏毅　　

英文 DOI： 10.6342/NTU202300524

梅歇尔 87 ；黑洞；相对论性喷流；光线追踪；辐射转移； M87 ； black hole ； relativstic jet ； ray-tracing ； radiative transfer ； radiative transfer ；

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摘要 │ 参考文献 (53) │ 国际计量

摘要〈TOP〉

并列摘要〈TOP〉

Powered by a supermassive black hole, the large-scale radio jet emerging from the core of the Messier 87 (M87) galaxy exhibits a symmetric limb-brightened feature. Taking into account the accretion and black hole magnetosphere configurations of the central engine, we explore corresponding VLBI observational features, including images and spectra, with an improved force-free jet model which only consists of relativistic plasma motions along large-scale magnetic fields attached to the central black hole. It is found that the symmetric limb-brightening feature of the M87 jet requires a fast-spinning black hole, similar to previous studies. Such property is because the plasma motion along the large-scale magnetic field within the jet is closely related to the location of the light cylinder, which is a function of black hole spin. We also demonstrate that it is possible to vary the brighter side of the M87 jet limb at different distances from the black hole with non-axisymmetric mass loading in the jet.

参考文献 ( 53 ) 〈TOP〉

[1] K. Akiyama, A. Alberdi, W. Alef, K. Asada, R. Azulay, A.-K. Baczko, D. Ball, M. Baloković, J. Barrett, D. Bintley, et al. First m87 event horizon telescope results. iv. imaging the central supermassive black hole. The Astrophysical Journal Letters, 875(1):L4, 2019.
[2] J. C. Algaba, J. Anczarski, K. Asada, M. Baloković, S. Chandra, Y.-Z. Cui, A. Falcone, M. Giroletti, C. Goddi, K. Hada, et al. Broadband multi wavelength properties of m87 during the 2017 event horizon telescope campaign. The Astrophysical Journal Letters, 911(1):L11, 2021.
[3] J. Biretta, W. Sparks, and F. Macchetto. Hubble space telescope observations of superluminal motion in the m87 jet. The Astrophysical Journal, 520(2):621, 1999.
[4] R. D. Blandford and R. L. Znajek. Electromagnetic extraction of energy from kerr black holes. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 179(3):433–456, 1977.
[5] C. T. Bolton. Identification of cygnus x-1 with hde 226868. Nature, 235(5336):271–273, 1972.

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