Thin accretion disks with magnetic advective term

Abstract

Akreční disky na orbitě černých děr, jejichž plyn ztrácí část své gravitační potenciální energie ve formě záření, byly dlouho teoreticky studovány a pozorovány. Vyřešíme-li rovnici struktury disku, lze předpovědět vycházející zářívý tok, z něj poté pozorovatelné spektrum disku, a otestovat platnost teorie. Standardní modely tenkých akrečních disků (Shakura-Sunyaevův a Novikov-Thorneův) se nezanedbatelně odchylují od skutečně po- zorovaného spektra při vyšších akrečních rychlostech. Dávaje si za cíl upravit tyto mod- ely za zohlednění možných vysvětlení rozporu, v této práci studujeme vliv magnetického tlaku na zadržení jistého množství vnitřní energie vzniklé třením v disku a advekci této energie do černé díry. Fenomenologicky popíšeme tepelnou advekci řízenou heterogen- ním magnetickým polem, rovněž popíšeme její vliv na spetrum a pozorovanou efektivní teplotu. 1

Accretion disks around black holes with gas radiating out parts of its gravitational potential energy have long served as objects of both theoretical and observational studies. By solving the structure equations of the disk it is possible to predict the outgoing radia- tive flux and the observed spectrum of the disk and test the validity of the theory against direct observations. The standard thin disk model (Shakura-Sunyaev, Novikov-Thorne) shows, however, a still unexplained non-negligible deviance in the observed spectrum at higher mass accretion rates. To amend to the set of proposed explanations, in this thesis we examine the effect of the magnetic pressure on the trapping of some of the internal energy generated by viscous dissipation processes in the disk and advecting this energy to the black hole. A phenomenological description of heat advection mediated by a highly heterogenous magnetic field will be given, as well as its effect on the spectrum and observed effective temperature. 1