Kink-getriebenen magnetische Rekonnektion in relativistischen Jets: Folgen für die Röntgen-Polarimetrie von BL Lacs

ZUSAMMENFASSUNG Wir untersuchen mit relativistischen MHD (magnetohydrodynamischen) Simulationen die Dissipationsphysik von BL Lac Jets, indem wir die Synchrotron-Polarisationssignaturen von Teilchen studieren, die durch die Kink-Instabilität in einer magnetisch dominierten Plasmasäule beschleunigt werden. Die nichtlineare Phase der Kink-Instabilität erzeugt Stromschichten, in denen Teilchen effizient über magnetische Rekonnektion beschleunigt werden können. Wir identifizieren Stromschichten als Regionen, in denen s = Jδ/B über einen vordefinierten Schwellenwert liegt (wobei B die Feldstärke, J die Stromdichte und δ die Gittergröße ist), und nehmen an, dass die Teilcheninjektions-Effizienz als ∝J2 skaliert. Röntgen-emittierende Teilchen haben kurze Abkühlzeiten, daher sondieren sie nur die Feldgeometrie ihrer Injektionsorte. Im Gegensatz dazu probieren Teilchen, die im optischen Bereich emittieren, den wir selbstkonsistent verfolgen, während sie sich von ihren Injektionsorten wegbewegen und abkühlen, ein größeres Volumen, und sie könnten daher unterschiedliche polarimetrische Signaturen erzeugen. Wir stellen fest, dass der Polarisationsgrad zwischen den X-ray- und optischen Bändern ungefähr gleich ist, da selbst die optisch emittierenden Teilchen nicht weit von der Stromschicht reisen, in der sie injiziert wurden, aufgrund des Mangels an ausreichender durch Kink erzeugter Turbulenz. Der Polarisationswinkel zeigt eine unterschiedliche zeitliche Entwicklung zwischen den beiden Bändern, aufgrund der unterschiedlichen Regionen, die von Röntgen- und optisch emittierenden Teilchen sondiert werden. In Anbetracht des bevorstehenden IXPE-Satelliten können unsere Ergebnisse helfen, einzuschränken, ob die durch Kink induzierte Rekonnektion (im Gegensatz zu Schocks) die Quelle der Mehrwellenlängenemission von BL Lacs sein kann.