English Summary:
This study investigates the global structure of accretion flow around a Schwarzschild black hole when the accretion disc is threaded by toroidal magnetic fields.
The authors consider synchrotron radiation as the active cooling mechanism in the flow and obtain transonic accretion solutions.
They find that centrifugal barriers in rotating magnetized accretion flows cause discontinuous transitions of flow variables in the form of shock waves.
The properties of these shock waves and the dynamics of the post-shock corona are affected by flow parameters such as viscosity, cooling rate, and strength of magnetic fields.
Korean Summary:
이 연구는 스캐르츠라드 블랙홀 주변의 가속 fl o w에서 회전 마그네틱 fi eld로 겹쳐진 가속 디스크를 고려할 때 전역적인 구조를 분석합니다.
작가들은 시낙균론 라디에이션을 활성화된 흐름 쿨링 메커니즘으로 고려하고 전송 아크레션 해결을 얻습니다.
그들은 회전하는 마그네틱 가속 fl o w에서 중력 장벽을 인한 fl o w 변수의 연속적인 전환으로 인해 쇼크 파동이 발생합니다.
쇼크 파동의 성질과 포스트-쇼크 코라나의 동작은 fl o w 매개변수인 비지비티, 쿨링 속도 및 마그네틱 fi eld의 강도에 영향을 받습니다.
GroupLayout of Technical Terms:
* 전자 경사 (Electron pitch angle): 전자의 경사 각입니다.
이는 전자가 마그네틱 fi eld에서 움직이는 방법을 결정합니다.
* 스카라프링(Scouring): 강력한 물질이 땅 또는 기타 표면에 부딪히고 그것을 흐리게 하는 데 사용되는 작업입니다.
* 쇼크 파동(Shock wave): 물질이나 가스의 속도와 압력이 극단적으로 빠르게 변하는 흐름에서 발생하는 강한 소리와 빛을 일으키는 물질 또는 가스의 경계입니다.
Related Papers or Resources:
[1] Title: “Accretion, accretion discs – black hole physics – magneto-hydrodynamics – shock waves”
Author/Source: Biplob Sarkar, Santabrata Das, Indian Institute of Technology Guwahati
URL: https://arxiv.
org/abs/1712.
07588v1
[2] Title: “The role of magnetic fields in the formation and collimation of jets in black hole systems”
Author/Source: Koide et al.
, McKinney & Gammie, De Villiers et al.
, Blandford & Znajek, Oda et al.
URL: https://www.
sciencedirect.
com/science/article/pii/S001910351067284X (Paper by Koide et al.
)

arXiv:1712.07588v1 [astro-ph.HE] 19 Dec 2017 J. Astrophys. Astr. (2017) 123: #### DOI 12.3456/s78910-011-012-3 Standing Shocks in Magnetized Dissipative Accretion Flow around Black Holes Biplob Sarkar*, Santabrata Das Indian Institute of Technology Guwahati, Guwahati 781039, Assam, India *Corresponding author. E-mail: biplob@iitg.ernet.in MS received xx xxx 201x; revised xx xxx 201x; accepted xx xxx 201x Abstract. We explore the global structure of the accretion flow around a Schwarzschild black hole where the accretion disc is threaded by toroidal magnetic fields. The accretion flow is optically thin and advection dominated. Synchrotron radiation is considered to be the active cooling mechanism in the flow. With this, we obtain the global transonic accretion solutions and show that centrifugal barrier in the rotating magnetized accretion flow causes a discontinuous transition of the flow variables in the form of shock waves. The shock properties and the dynamics of the post-shock corona are affected by the flow parameters such as viscosity, cooling rate and strength of the magnetic fields. The shock properties are investigated against these flow parameters. We further show that for given set of boundary parameters at the outer edge of the disc, accretion flow around a black hole admits shock when the flow parameters are tuned for a considerable range. Key words. accretion, accretion discs – black hole physics – magneto-hydrodynamics – shock waves. 1. Introduction Magnetic fields are abundant in the astrophysical en- vironment and due to their presence in accretion discs around black holes, these systems exhibit many inter- esting features. Ichimaru (1977) pointed out the sig- nificance of magnetic fields on the transition between an optically thin hot disc and an optically thick cool disc. He argued that the magnetic pressure (Pmag) can- not exceed the gas pressure (Pgas) since the magnetic flux will escape from the disc due to buoyancy. Mag- netohydrodynamic (MHD) simulations of buoyant es- cape of magnetic flux as a result of Parker instability (Parker 1966) was performed by Shibata et al. (1990). This simulation showed that when magnetic pressure is dominant in the disc, the disc can survive in the low-β state (β = Pgas/Pmag < 1) since the growth rate of Parker instability suffers a decline in the low-β state because of magnetic tension. These findings point to the fact that magnetized accretion disc systems are astrophysically viable. The consequences of large scale ordered magnetic fields in accretion disc theories are frequently investi- gated in two categories. In one category, the global magnetic field is considered where both the poloidal and toroidal components of the ordered magnetic field are present. In the other category, the accretion disc is threaded only by the toroidal field. The latter is jus- tified since an accretion disc is rotationally dominated and we expect the magnetic fields in the disc to be pri- marily toroidal in nature. Toroidal field is generated in the disc by the effect of differential rotation on the orig- inally poloidal field lines linking layers rotating at dif- ferent rates (Papaloizou & Terquem 1997). Thus in this...

ARXIV : 1712.07588V1 [Astro-Ph.he] 2017 년 12 월 19 일 J.
Astrophys.
천문 (2017) 123 : #### doi 12.3456/s78910-011-012-3 블랙홀 주위의 자화 화 된 소산 부족의 스탠딩 충격 Biplob Sarkar *, Santabrata Das Indian Institute, Guwahati 781039, Assam, Assam *해당 저자.
이메일 : biplob@iitg.ernet.in in xx xxx 201x를 받았습니다.
XX XXX 201X 개정; 허용 XX XXX 201X Abstract.
우리는 Accretion 디스크가 Toroidal Magnetic Fields에 의해 실린 Schwarzschild 블랙홀 주위의 Accretion 흐름의 글로벌 구조를 탐색합니다.
accretion flow는 광학적으로 얇고 대류가 지배적입니다.
싱크로트론 방사선은 흐름에서 활성 냉각 메커니즘으로 간주됩니다.
이를 통해 우리는 글로벌 트랜스 닉 증가 솔루션을 얻고 회전 자화 화가 흐름의 원심 배리어가 충격파 형태로 흐름 변수의 불연속 전이를 유발한다는 것을 보여줍니다.
충격 후 코로나의 충격 특성 및 역학은 자기장의 점도, 냉각 속도 및 강도와 같은 흐름 파라미터에 의해 영향을받습니다.
충격 특성은 이러한 흐름 파라미터에 대해 조사됩니다.
또한 디스크의 바깥 쪽 가장자리에있는 주어진 경계 매개 변수 세트에 대해 블랙홀 주위의 액치 흐름은 흐름 매개 변수가 상당한 범위에 맞게 조정 될 때 충격을 인정 함을 보여줍니다.
핵심 단어.
Accretion, Accretion Discs- 블랙홀 물리학 – 자기 수신 역학 – 충격파.
1.
소개 자기 필드는 천체 물리적 환경에 풍부하며 블랙홀 주변의 부착 디스크에 존재하기 때문에이 시스템은 많은 개간 기능을 나타냅니다.
Ichimaru (1977)는 광학적으로 얇은 뜨거운 디스크와 광학적으로 두꺼운 시원한 디스크 사이의 전이에 대한 자기장의 시그니피를 지적했다.
그는 자기 압력 (PMAG)이 부력으로 인해 디스크에서 빠져 나가기 때문에 자기 압력 (PMAG)이 가스 압력 (PGA)을 초과 할 수 없다고 주장했다.
Parker 불안정성의 결과로서 자기 플럭스의 부력 에스- 케이프의 마그 네토 하이드 역학 (MHD) 시뮬레이션 (Parker 1966)은 Shibata et al.
(1990).
이 시뮬레이션은 디스크에서 자기 압력이 지배적 일 때, 디스크가 낮은 β 상태 (β = pgas/pmag <1)에서 생존 할 수 있음을 보여 주었다 (β = PGAS/PMAG <1) 파커 불안정성의 성장 속도는 자기 장력으로 인해 낮은 β 상태의 감소가 발생하기 때문이다.
이러한 발견은 자화 된 accretion 디스크 시스템이 천체 적으로 생존한다는 사실을 지적합니다.
Accretion 디스크 이론에서 대규모 주문 된 자기 필드의 결과는 종종 두 가지 범주로 조사됩니다.
한 범주에서, 순서대로 정렬 된 자기장의 폴로이드 및 토 로이드 성분이 모두 존재하는 글로벌 자기장이 고려된다.
다른 범주에서, Accretion 디스크는 토로이드 필드에 의해서만 실린다.
후자는 accretion 디스크가 회전식으로 지배되고 디스크의 자기 필드가 본질적으로 토 로이드가 될 것으로 기대합니다.
토 로이드 필드는 디스크에서 다른 속도로 회전하는 층을 연결하는 원산지의 폴로이드 필드 라인에서 다른 회전의 영향에 의해 생성됩니다 (Papaloizou & Terquem 1997).
따라서 이것에서 …