천문·천체물리
복사냉각이 포함된 자기포획 강착원반(MAD)의 스케일 높이와 필라멘트 구조 규명
연구진은 회전하지 않는 블랙홀 주위의 자기포획 강착원반(MAD)에 대해 복사냉각을 포함한 일반상대론적 자기유체역학(GR-MHD) 시뮬레이션을 수행했으며, 냉각 강도는 질량강착률 $10^{-7}$~$10^{-4}\dot{M}_{\mathrm{Edd}}$ 범위로 조정했다. 내부 MAD 영역에서는 자기장 축적이 가스 강착을 조절해 교환 불안정성에 의한 불연속적 필라멘트 구조를 형성했고, 복사냉각이 가열보다 빨라지는 전이 질량강착률을 해석적·수치적으로 확인했다. 이 값을 넘어서면 냉각이 가스의 열압력을 크게 낮춰 필라멘트가 더 얇고 조밀해지며 복사 효율이 크게 증가한다고 밝혔다. 또한 이러한 조건에서는 기존의 원반 스케일 높이 측정 방식이 오해를 부를 수 있다며, 밀도 최대점의 극좌표 위치에 기반한 대안적 정의를 제시했다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)