Emission lines from illuminated warped accretion disks in AGN
本文研究了中心硬辐射后处理产生的非平面(翘曲)吸积盘的宽谱线轮廓。由于Bardeen-Petterson效应,圆盘被扭曲。所获得的轮廓显著依赖于视线-它们在大多数情况下是不对称的以及频移的。由于这种频移的非对称轮廓在活动星系核中通常是观察不到的,因此最合理的解释是,要么宽辐射的主要部分不是来自盘,要么盘是平面的。
1999-05-25 astro-ph
Warped accretion disks and the unification of Active Galactic Nuclei
对于不同的黑洞进食事件,活动星系核中秒差距尺度的吸积盘的方向可能是几乎随机的。由于活动星系核的吸积盘在秒差距尺度的自引力作用下是不稳定的,在这些吸积盘中的恒星形成将产生年轻的恒星盘,类似于最近在银河系中心发现的那些。这些盘融入了包裹活动星系核的类球形星团,其时间尺度比活动星系核的寿命要长得多。因此,在黑洞影响半径范围内的引力势充其量是轴对称的,而不是球对称的。在这里,我们表明,作为一个结果,一个新形成的吸积盘将被扭曲。对于最简单的情况下,从薄的恒星环产生的潜在的,我们计算的磁盘岁差率,和时间依赖的形状。我们发现,对于一个现实的参数范围内,磁盘变得强烈翘曲在几百个轨道时间。我们认为,这一点,以及可能的其他机制的吸积盘翘曲,有一个直接相关的问题,活动星系核遮蔽,微波激射翘曲吸积盘,窄铁K-α线等。
2004-11-30 astro-ph
An alpha theory of time-dependent warped accretion discs
在较早的论文中,通过发展薄粘性盘中完全非线性弯曲波的理论,研究了翘曲吸积盘的非线性流体动力学。该分析在这里扩展到适当考虑热效应和辐射效应,通过求解包括粘性耗散和辐射输运的能量方程。这个问题被简化为简单的一维演化方程的质量和角动量,表示在物理单位和适合于直接应用。这一结果是Shakura & Sunyaev的α理论在含时翘曲吸积盘中的逻辑推广。局部热粘性稳定性这样的盘也进行了研究。
2000-05-12 astro-ph
Reprocessed emission from warped accretion discs with application to X-ray iron line profiles
目前,氟铁谱线剖面是对活动星系核(AGN)发动机几何形状的最佳诊断。在这里,我们构建了一个方法来计算相对论性的铁线轮廓从任意扭曲的吸积盘,从上面和下面的硬X射线源照明。这基本上概括了以前的计算后处理的吸积盘包括非轴对称的影响。我们包括一个相对论治疗阴影的光线跟踪光子路径沿Schwarzchild测地线。我们将这种方法应用到两类翘曲的光盘,并产生一个选择所产生的线轮廓。新的轮廓特征包括更清晰的红色和更柔和的蓝色脱落的可能性,一个随时间变化的线轮廓,如果经纱在光盘上进动,以及“扭曲”和“无扭曲”经纱之间的一些差异。我们讨论了一些定性的影响线轮廓的背景下,I型和II型塞弗特活动星系核。
1999-08-25 astro-ph
A warped accretion disc in PX And ?
我们对西南部的性星PX和进行了测光研究。我们清楚地确定了一个负的超级驼峰信号,这可能被认为是一个节旋进盘的签名,可能是扭曲的。PX And也被观测到具有高度可变的食深,我们讨论了两种可能的解释。
2002-10-09 astro-ph
Hydrodynamic Simulations of Propagating Warps and Bending Waves In Accretion Discs
我们提出的研究结果,传播的翘曲波或弯曲波吸积盘。用SPH进行了三维水动力模拟,并与基于翘曲圆盘线性理论的计算结果进行了比较。我们主要考虑的物理制度中,无量纲粘度参数'阿尔法' < H/r,光盘的纵横比,使弯曲波预计传播。我们还提出了计算中,'阿尔法' > H/r,其中的翘曲预计表现扩散。小振幅扰动研究在开普勒和轻微非开普勒光盘,我们发现,SPH结果可以合理地很好地拟合的线性理论。这些计算的主要结果是:(1)当α < H/r时,开普勒圆盘中的翘曲以很小的色散传播,并以从代码粘度估计中预期的速率衰减,(2)当α> H/r时,翘曲扩散地演变,(3)非开普勒圆盘表现出翘曲的色散行为。在开普勒圆盘中研究了初始施加的高振幅非线性翘曲扰动。结果表明,非线性翘曲可以导致激波的形成,并且翘曲的演化变得不那么波动,而更具有扩散性。这项工作是相关的翘曲吸积盘的研究,可能会发生在克尔黑洞周围或错位的二元系统。结果表明,SPH可以准确地模拟翘曲盘的流体动力学,即使使用相当温和的粒子数。
1999-07-06 astro-ph
Broad reprocessed Balmer emission from warped accretion discs
活动星系核中的双峰宽发射线通常被认为是在吸积盘中形成的。本文计算了相对论性扭曲吸积盘在黑洞周围的后处理发射谱线的轮廓,以探讨这种双峰发射谱线轮廓中某些不能用圆形开普勒盘解释的不对称性可能是由盘扭曲引起的。盘翘曲还提供了用于发射线区域中的能量预算的解决方案,因为它增加了外盘部分对着盘的内部部分的立体角。我们采用了一个参数化的光盘几何形状和一个中心点样的电离辐射源,以捕捉从这样的光盘的发射线轮廓的主要特征。我们发现,蓝色和红色的线轮廓的峰值之间的比例变得小于统一可以自然地预测由扭曲的翘曲盘,并在某些情况下可以产生第三个峰值。我们表明,光盘翘曲可以再现的主要特征的多峰线轮廓的四个活动星系核从斯隆数字巡天。
2008-07-11 astro-ph
Three dimensional SPH simulations of radiation-driven warped accretion discs
利用光滑粒子流体力学(SPH)方法计算了X射线双星系统中的翘曲吸积盘。几何薄,光学厚的吸积盘由中央辐射源照明。该照射在盘的表面上施加非轴对称辐射压力,导致作用在盘上的扭矩以引起扭曲或翘曲。最初的平面盘是不稳定的翘曲驱动的辐射扭矩和一般的翘曲也在逆行方向进动相对于轨道流。我们模拟了许多具有不同质量比的X射线二元系统,每个系统使用许多不同的光度。辐射驱动的翘曲发生在所有模拟系统中。对于质量比q ~ 0.1,内盘中发生适度的翘曲,而外盘保持在轨道平面中(参见X 1916-053)。对于不太极端的质量比,整个圆盘倾斜出轨道平面(参见图1)。她的X-1)。对于倾斜出轨道平面的盘,其中盘的外边缘材料在轨道平面中以椭圆方向进动,我们在耗散光变曲线中同时获得正和负的超级峰(c.f. V603 Aql)。
2006-01-06 astro-ph
The non-linear fluid dynamics of a warped accretion disc
研究了大振幅缓变翘曲下粘性吸积盘的动力学问题。注意力仅限于光盘中的自引力是可以忽略不计的,并在一般情况下,在无粘开普勒光盘中发现的共振波传播不会发生。流体动力学方程是在遵循圆盘的主要翘曲运动的坐标系中导出的。他们减少薄盘使用渐近方法,并解决提取方程的翘曲。一般来说,这是一个具有非线性色散和扩散的抛物型波动方程,它描述了完全非线性的弯曲波。该方法将Papaloizou & Pringle(1983)的线性理论推广到任意旋转定律,并将其扩展到非线性领域,在那里它与Pringle(1992)理论的推广版本相联系。简要讨论了这种分析的天体物理意义。
1998-12-03 astro-ph
Generation of galactic disc warps due to intergalactic accretion flows onto the disc
本文提出了一种计算星系在外力作用下产生的扭曲幅度的新方法。这考虑到,翘曲是作为构成圆盘的不同环的重新定向而产生的,以便补偿由外力产生的差分进动,从而产生所有环的均匀渐近进动。将这种方法应用于银河系中由于麦哲伦云引起的引力潮汐力,导致了非常低的翘曲幅度。如果这种力是由河外磁场产生的,那么它的强度必须非常高,才能产生观测到的扭曲。另一种假设是探讨:星系际介质吸积盘。由于线动量的传递,预期会出现杯形变形;但是,这种影响很小,主要影响是角动量的传递,即给出积分符号形状翘曲的扭矩。速度约为100 km/s、重子密度约为10^{-25} kg/m^3的粒子流产生的力矩足以产生所观测到的弯曲,这一机制提供了一个相当合理的解释。首先,因为这个吸积速率的顺序是从银河系中观察到的其他过程中推断出来的,特别是它的化学演化。该理论预测的物质向银河系圆盘的下落速率为~1太阳质量/年,这与解决关键问题的化学演化的定量预测一致,特别是G矮星问题。第二,因为星系际介质所需的密度在与观测相符的数值范围内。根据这个机制,我们可以用星系间吸积流到星系盘上来解释翘曲现象。
2002-02-07 astro-ph
Warped Disks as a Possible Origin of Torque Reversals in Accretion-Powered Pulsars
在几个通过吸积盘吸积物质的X射线天体中,已经观察到了上旋和下旋之间的神秘转变。在这些转变中,扭矩改变符号,但保持在几乎相同的幅度。先前已经注意到,交替的逆行和逆行盘流可以解释扭矩逆转的许多特征,尽管还不清楚稳定的逆行盘是如何形成的。我们认为,反转可能与磁盘有时被扭曲到这样的程度,内部区域变得倾斜超过90度。因此,该区域将变得逆行,导致负扭矩。吸积盘模型可以表明这种行为,如果考虑到由于辐照引起的翘曲不稳定性。由此产生的圆盘内部的“翻转”可以再现观测的大多数特征,尽管目前还不清楚是什么确定了这种现象发生的时间尺度。如果这个模型是正确的,它将有许多分支,例如,在自旋下降状态下,X射线源将主要通过吸积盘观察到。
1998-03-24 astro-ph
Magnetically warped discs in close binaries
我们证明,可测量的垂直结构可以激发在吸积盘的一个紧密的双星系统的偶极磁场中心的第二颗星。我们提出了第一个高分辨率的流体动力学模拟,以显示在潮汐截断吸积盘的均匀翘曲的初始发展。翘曲相对于惯性系作逆行旋进。振幅取决于扭曲相对于二进制帧的相位。一个弯曲的圆盘是对负超级驼峰的最好的解释。
2002-04-30 astro-ph
On the origin of warps and the role of the intergalactic medium
在本文中,我们考虑这些非重力力矩的可行性,采取的气体离开平面。我们发现,磁产生的弯曲是明显有缺陷的,因为它们会在不到两到三个星系旋转的螺旋。包含任何磁扩散率以稀释缠绕效应,导致翘曲的振幅衰减。我们还考虑观测结果的星系际平面平行流在无穷远处的吸积。我们已经计算了振幅和翘曲不对称的吸积模型,嵌入在一个扁平的暗物质晕,包括自洽的贡献的模式与方位波数m=0和m=1的光盘。这个模型预测了相当不对称的翘曲,最大气体位移的比例为3:2的两侧的首选银河系参数,和存在的一小部分~3.5%的U形翘曲,至少。由冲压压力的力矩转移的方位角依赖性将产生一个强烈的不对称的HI层的厚度和不对称的密度分布在z,在我们的银河系和外部星系的翘曲的观测数据相冲突。解释银河系弯曲所需的吸积量将使遥远的外盘中的气体尺度高度太小。我们的结论是,吸积流没有净角动量,不能是主要的和唯一的原因翘曲。
2005-10-21 astro-ph
Alignment and Precession of a Black Hole with a Warped Accretion Disc
我们考虑的形状的吸积盘的外部区域是不对准的中心黑洞的自旋轴和计算的情况下,粘度和表面密度是从中心黑洞的距离幂律的翘曲盘的稳态形式。我们讨论的形状所产生的光盘在这两个框架的黑洞和外盘。我们注意到,盘的某些部分以及任何伴星都可能被翘曲从中心区域遮蔽。我们计算由Lense-Thirring进动引起的黑洞上的扭矩,从而计算对准和进动时标。我们概括的情况下,粘度,因此表面密度与半径无关的更现实的密度分布的表面密度是半径的递减函数。我们发现,对准时标变化不大,但进动时标更为敏感。我们还确定了这个时间尺度上的影响,如果我们截断光盘。对于一个给定的截断半径,时间尺度的影响更急剧下降的密度分布。
2007-08-15 astro-ph
Galactic disc warps due to intergalactic accretion flows onto the disc
星系际介质在气体盘上的吸积被用来解释星系弯曲的产生。由于线性动量的传输,预期会出现杯形变形;但是,对于大多数入射入流角,这种影响很小,并且主要影响是角动量的传输,即,产生积分符号形状翘曲的扭矩。速度约为100 km/s、重子密度约为10^{-25} kg/m^3的粒子流所产生的力矩,在星系际介质的可能值范围内,足以产生观测到的弯曲,这一机制提供了一个相当合理的解释。该理论预测的物质向银盘的下落速率约为1 M_sun/yr,与解决关键问题的化学演化定量预测一致,特别是G-矮星问题。Sanchez-Salcedo(2006)认为这种机制是不合理的,因为它会产生盘的尺度高度与外盘的银心方位角的依赖关系,但这不是一个反对意见,这是另一个支持这种机制的论点,因为这种依赖关系实际上在我们的银河系中被观察到。
2007-06-11 astro-ph
Do NLS1s and ultrasoft AGN have irradiated, warped accretion disks?
当Beppo-SAX测量RE J1034+396的0.1- 12 keV光谱时,也在几周内进行了光学、UV和EUV的观测。这种多波长光谱对它异常热的大蓝色凸起分量施加了非常强的限制,这归因于围绕低质量黑洞的盘上的高(几乎是爱丁顿)吸积率。然而,虽然一个简单的,几何上薄的吸积盘提供了一个很好的适合紫外线到X射线连续谱,它留下了一个残留的平坦和无特征的组成部分,在光学。我们提出,磁盘实际上是张开或扭曲,中央电离EUV/X射线连续辐射的磁盘的外部和提高光学/UV连续通量。相对较窄的允许线可能是由于所产生的盘风。这种物理解释可以解释超软X射线过剩和AGN类中的宽线速度之间的联系。它也可能对超软活动星系核和银河系黑洞之间的可能关系产生影响。
2002-02-01 astro-ph
A precessing warped accretion disk around the X-ray pulsar Her X-1
我们对1996年2月至2004年9月期间利用ASM RXTE获得的吸积中子星Her X-1的X射线光变曲线进行了分析和解释。通过将对应于不同35天周期的光变曲线相加来构造平均X射线光变曲线。引入一个数值模型来解释平均光变曲线的性质。我们认为,在35天的周期内的吸积盘的倾斜的变化是必要的,以占所观察到的功能,并表明我们的数值模型可以解释这样的行为的磁盘和再现的光变曲线的细节。
2007-01-09 astro-ph
Precessing warped accretion discs in X-ray binaries
本文研究了X射线双星中吸积盘的辐射驱动翘曲。采用最新的演化方程,将经典的α理论推广到具有非线性翘曲的含时薄圆盘。我们还开发了准确的,解析表达式的潮汐扭矩和辐射扭矩,包括自遮蔽。我们研究了可能的非线性动力学系统的分支理论的框架内。首先,我们重新研究的稳定性,最初的平盘的普林格尔不稳定性。然后,我们直接计算代表稳定进动盘的非线性解的分支。最后,我们确定了非线性解的稳定性。每个问题只涉及常微分方程,允许快速,准确和良好的解决方案。我们发现,辐射驱动的翘曲可能不是一个常见的发生在低质量的X射线双星。我们还发现,稳定的,稳定的旋进盘存在一个狭窄的参数范围接近稳定极限。这可以解释为什么很少有系统显示出明显的、可重复的“超轨道”变化。这类系统的最佳例子,Her X-1、SS 433和LMC X-4,都接近合理选择参数的稳定极限。远离稳定极限的系统,包括Cyg X-2,Cen X-3和SMC X-1,可能会经历准周期或混沌变化,这是Wijers和Pringle首先注意到的。我们表明,辐射驱动的翘曲提供了一个连贯的和有说服力的框架,但它并没有提供一个通用的解释,在所有X射线二进制的长期变化。
2000-09-17 astro-ph
A Warped Accretion Disk and Wide Angle Outflow in the Inner Parsec of the Circinus Galaxy
我们提出的第一个VLBI地图的H2O脉泽发射(λ 1.3厘米)在Circinus星系的核,构造与澳大利亚望远镜长基线阵列获得的数据。脉泽辐射的轨迹是一个半径为0.11+/-0.02和0.40秒差距之间的弯曲的、边缘朝上的吸积盘,以及一个从估计的盘中心延伸到约1秒差距的广角流出。盘的旋转接近开普勒(v的变化为1/sqrt(r)),最大检测到的旋转速度为260 km/s,推断的中心质量为1.7+/-0.3 x 10^6太阳质量。流出脉泽在盘的上下呈不规则分布,沿视向投影,相对流出速度可达~+/-160 km/s。虽然向外运动的物质中只有微弱的旋转证据,但气流可能起源于离中心引擎不到0.1 pc的地方,可能是在吸积盘的向内延伸部分。我们观察到,扭曲的磁盘似乎准直流出,并固定的程度上观察到较大的角度尺度的电离锥。这项研究提供了第一个直接证据(即,通过成像)的尘埃,高密度,分子物质的核流出<1 pc的塞弗特星系的中央引擎,以及第一个图形证据,扭曲的吸积盘可以渠道外流和照明模式的活动星系核。我们推测,同样的安排,这在某些方面避免了需要一个几何厚,尘埃环面,可能适用于其他类型的2活动星系核。
2003-02-25 astro-ph
Millihertz Optical/UV Oscillations in 4U 1626-67: Evidence for a Warped Accretion Disk
利用HST紫外测光和地基光学测光,我们在低质量X射线脉冲双星4U 1626-67/KZ TrA中观测到了0.3-1.2 mHz的大振幅准周期振荡(QPO)。这些1 mHz的QPO,其相干性(Nu/DeltaNu)=8,完全不同于130 mHz的脉冲星自旋频率,先前已知的48 mHz QPO和42分钟的双星周期(在这里独立确认)。与光学/UV和X射线发射中存在的48 mHz和130 mHz振荡不同,在RXTE的同时观测中没有检测到1 mHz的QPO。mHz QPO的均方根振幅从远紫外的15%下降到光学的3%,而相应的X射线QPO的上限低至0.8%。我们认为,兆赫振荡是由于扭曲的内部吸积盘。我们还报告了130兆赫的光脉动的相干的上下边带的检测,与不等的振幅和1.93兆赫的主脉动周围的间距。这些边带的起源仍然不清楚。
2001-08-06 astro-ph
Warped accretion discs and the long periods in X-ray binaries
进动吸积盘长期以来一直被认为是解释长期观察到的各种X射线双星,最显着的Her X-1/HZ Her。我们表明,光盘的辐射反作用力从照明的中心源的反应不稳定,可能会导致光盘倾斜出轨道平面和进动的东西一样,所需的方式。岁差和光盘倾斜率获得的系统参数的现实值相比,有利的X射线二进制与长周期的数据的已知机构。我们探索其他可能类型的行为,而不是稳定的旋进盘,可能是观察到的系统中有一些不同的参数。在高亮度下,内盘倾斜超过90度,即它与通常的方向相反地旋转,这可以解释诸如4U 1626-67的系统中的扭矩反转。
1998-11-03 astro-ph
Hydrodynamic Simulations of Tilted Thick-Disk Accretion onto a Kerr Black Hole
我们提出的结果从完全广义相对论的三维数值研究厚盘吸积到一个快速旋转(克尔)黑洞的旋转轴是倾斜的(不对齐)与磁盘的角动量矢量。我们初始化的问题的解决方案,一个对齐的,恒定的角动量,吸积厚盘,然后允许响应倾斜的黑洞的Lense-Thirring进动。进动导致圆盘扭曲,从内边缘开始,大致在透镜-Thirring进动时间尺度上向外移动。翘曲的传播在圆盘中的一个半径处停止,在该半径处,其他动力学时间尺度,主要是方位角声音穿越时间,变得比进动时间短。在这一点上,翘曲有效地冻结到磁盘和演变成为准静态的,除了在磁盘的大部分声音穿越时间短于当地的岁差时标的情况下。我们看到这样的盘在初始翘曲冻结后经历近固体进动的证据。在盘翘曲的同时,由于最倾斜的盘气体的优先吸积,中平面也有与黑洞的对称平面对齐的趋势。然而,如果考虑更有效的角动量输运(例如,来自粘性或磁旋转不稳定性),这种对齐并不明显。
2005-01-07 astro-ph
Warped discs and the directional stability of jets in Active Galactic Nuclei
活动星系核(AGN)中的翘曲吸积盘对黑洞施加扭矩,使旋转轴与外盘的角动量对齐。我们通过数值求解翘曲圆盘的稳态形状来计算这个力矩的大小,并验证Scheuer和Feiler(1996)的解析解提供了一个很好的近似值。我们概括了这些结果与强大的翘曲和任意的表面密度分布的光盘,并计算的时间尺度上的黑洞成为对齐的角动量在外盘。对于大质量的空穴和爱丁顿极限量级的吸积率,对准时间尺度总是很短(小于百万年),因此,从内部圆盘区域加速的射流提供了圆盘中大半径气体角动量的即时示踪剂。较长的时间尺度预测低光度系统,取决于各向异性的程度在光盘的流体动力学响应剪切和翘曲,并在光盘中的大半径,可能通过VLBI观察到的适度翘曲的最终衰减。我们讨论的影响,这对于推断吸积的历史,这些活跃的银河核的喷流方向似乎是稳定的,在很长的时间尺度。在快速的重新排列事件中,在适度的圆盘半径处的大能量沉积速率应该使这样的物体在光学和红外波长处短暂明亮。
1999-06-27 astro-ph
The tidally induced warping, precession and truncation of accretion discs in binary systems: three-dimensional simulations
我们提出的非线性,流体动力学模拟的结果,在三维中,潮汐扰动的吸积盘在二进制系统的轨道是圆形的,不一定与光盘中平面共面。吸积盘被假定为几何薄,相对于恒星质量质量的低质量,因此它们受热压力和粘性的控制,而不是自引力。在我们的模型中,我们考虑的参数是轨道距离与盘半径的比值,D/R,二元质量比,轨道和盘平面之间的初始倾角和未扰动盘外部的马赫数。对于质量比约为1且D/R在3 ~ 4范围内的二元系统,我们发现圆盘的整体演化主要受马赫数的影响。对于相对较低的马赫数(即10 ~ 20),我们发现圆盘发展出一种轻度翘曲的结构,被潮汐截断,并以与分析论证非常一致的速率经历一种接近刚体的进动。对于较高的马赫数(约30),进化是朝着一个更加扭曲的结构,但光盘仍然保持自己作为一个长寿的,连贯的实体。此外,它被发现,光盘和轨道角动量矢量之间的倾角演化在一个较长的时间尺度上,这可能是粘性演化的时间尺度的光盘。这些计算与一些观测到的天体物理现象有关,包括与年轻恒星有关的喷流的进动,一些T-Tauri恒星的高光谱指数,以及X射线双星如武仙座X-1的光变曲线,这些光变曲线表明存在进动吸积盘。
1996-07-31 astro-ph
Radiation-Driven Warping. II. Non-Isothermal Disks
普林格尔和马洛尼、贝格尔曼和普林格尔最近的工作表明,几何上薄、光学上厚的吸积盘对来自中心源的辐射力矩驱动的翘曲是不稳定的。在本文中,我们推广辐射驱动翘曲的研究,包括一般的幂律表面密度分布,$Σ\propto R^{-δ}$。我们考虑$δ=3/2$(等温盘)到$δ=-3/2$的范围,这对应于辐射压力支持的盘;这跨越了可能在真实天体物理盘中发现的表面密度分布的范围。不稳定磁盘有一个临界最小大小。临界半径和稳态进动率仅弱依赖于$δ$。案例$δ=1$将解决方案分为两个性质不同的区域。对于$δ\ge 1$,如果翘曲延伸到磁盘内边缘,则非线性效应一定是重要的,但对于$δ< 1$,非线性效应仅在翘曲幅度在原点较大时才重要。因此,翘曲对中心源的遮蔽效应在$δ.$的两个区域中是非常不同的。在真实的吸积盘中,外边界条件可能不同于我们所假设的过零条件。在活动星系核中大质量黑洞周围的吸积盘中,在到达外盘边界之前,吸积盘可能会变得光学薄,而在X射线双星中,会有一个外盘区域(在圆化半径之外),其中流入速度为零,但角动量仍然被传输。我们表明,在这两种情况下的解决方案是类似的零交叉本征函数。
1998-03-20 astro-ph
Precessing warped discs in close binary systems
我们描述了一些最近的非线性三维流体动力学模拟的吸积盘在双星系统中的轨道是圆形的,不一定与光盘中平面共面。这些计算与一些观测到的天体物理现象有关,包括与年轻恒星有关的喷流的进动,一些金牛T星的高光谱指数,以及X射线双星如武仙座X-1的光变曲线,这表明存在进动吸积盘。
1997-01-16 astro-ph
The response of an accretion disc to an inclined dipole with application to AA Tau
我们计算了倾斜偶极子引起的圆盘的翘曲。我们考虑一颗磁化的恒星,它被一个薄的开普勒反磁性圆盘所包围,圆盘的内缘与恒星一起旋转。我们假设恒星场是一个偶极,其轴与恒星自转轴稍有偏差。在离恒星很远的地方,圆盘物质的旋转轴应该与恒星的旋转轴重合。磁轴和旋转轴的不对准导致磁盘上下表面上的磁压力不相同。合成的净垂直力产生一个翘曲,它在与恒星共转的坐标系中看起来是静止的。我们发现,如果粘度是足够大的(α的顺序为0.01-0.1),以阻尼弯曲波,因为他们传播了,一个平滑变化的翘曲的内部区域的光盘。对于合理小的未对准角(小于30度),翘曲的幅度可以容易地在盘内径的百分之十的量级上。粘性阻尼还在翘曲和强制扭矩之间引入相移,这导致在盘上方的最大高度的位置形成拖尾螺旋图案。我们将这些结果应用到最近的观测AA头,并表明,其光变曲线的变化,这与预期的恒星自转周期相媲美的周期发生,可能是由于我们获得的类型的翘曲配置所产生的遮蔽。
2000-06-08 astro-ph
The evolution of misaligned accretion discs and spinning black holes
在本文中,我们考虑的过程中,一个旋转的黑洞和周围的错位吸积盘对齐。我们使用一组简化的方程,描述的情况下,翘曲扰动的传播在吸积盘扩散发生的系统的演化,这种情况可能是常见的薄盘活动星系核(AGN)。我们还允许在圆盘力矩的作用下,空穴自旋的方向发生变化。在这种方式下,孔盘系统的演化计算自洽。我们考虑了一些不同的情况下,我们探索相关的参数范围,通过改变的位置的翘曲半径$R_{\rm w}$和传播速度的翘曲。我们发现,耗散与盘的扭曲导致在一个大的增加,通过磁盘的吸积率,使AGN吸积从一个错位的磁盘很可能是显着更明亮的比那些吸积从一个平坦的磁盘。我们明确计算的时间尺度的翘曲的光盘和对齐过程,并比较我们的结果与早期的估计的基础上简化的稳态解决方案。我们还证实了先前的预测,即在适当的情况下,吸积可以以反对齐的方式进行,因此吸积的材料将向下旋转黑洞,而不是向上旋转。我们的研究结果对AGN的许多不同观测特征都有意义,如喷流的方向和形状、X射线铁线的形状、X射线被外盘遮蔽和吸收的可能性以及黑洞在其生长过程中的自旋历史的一般性问题。
2006-02-14 astro-ph
The Geometry of and Mass Accretion Rate through the Maser Accretion Disk in NGC 4258
对NGC 4258脉泽位置和速度的极大似然分析表明,在高速特征的投影旋转曲线中,偏离开普勒运动约2 sigma,对应于在高速脉泽范围内,相对于开普勒运动的LOS速度约为9 km/s或0.8%的平坦化。虽然有一些潜在的解释,这种扁平化,我们认为纯开普勒旋转的倾斜翘曲盘的基础上,这个模型的能力,以解释一些其他令人费解的功能系统。盘倾角的径向梯度为0.034 mas^{-1},这不仅与观测到的旋转曲线一致,而且它在盘的近边缘产生了一个碗,这自然解释了系统脉泽的磁偏角的狭窄分布,否则这是令人费解的。它还解释了系统脉泽中明显重复出现的耀斑的存在和位置。没有明显的证据表明,在倾斜翘曲盘的非开普勒旋转。倾斜翘曲的另一个含义是,圆盘在中心发动机的前面升起,并在圆盘半径约为8.3质量或0.29秒差距时遮蔽了中心发动机。通过将观测到的X射线柱与在该半径处的盘中的条件进行比较,我们认为分子到原子的跃迁发生在0.28 pc处的最外层脉泽之外,由此我们推断吸积速率为10^{-4}alpha M_sun/yr,与Yuan等人(2002)的喷流主导吸积模型一致。我们的模型表明,大多数观测到的X射线柱出现在0.29 pc的翘曲吸积盘中,并且脉泽发射在大半径处被截断主要是Neufeld和Maloney(1995)最初提出的分子到原子相变的结果。
2005-04-19 astro-ph
The Warped Disc of NGC 4258
本文讨论了用脉泽辐射描述的NGC 4258中翘曲吸积盘的性质。我们使用我们的分析模型来考虑是否光盘可以被扭曲的透镜-Thirring进动。我们发现,这样的模型适合光盘的形状以及我们确定的各种组合的翘曲半径和光盘和黑洞配置的拟合的拟合优度。虽然适合是令人信服的证据,我们注意到,这样的模型有影响的形成和长寿的光盘可能是有问题的,目前的理解塞弗特Galerge。
2008-04-07 astro-ph
Nonlinear fluid dynamics of warped discs
提出了一种新的翘曲吸积盘动力学描述。完全非线性,缓慢变化的弯曲波理论的发展,涉及粘性流体动力学的适当处理,但忽略自引力。没有考虑在无粘开普勒圆盘中发现的共振波传播的特殊情况。所得到的描述超越了现有的线性和非线性理论,并适合于数值实现。
1998-09-29 astro-ph
On the warping of Be star discs
本文将吸积盘中的辐射诱导翘曲理论应用于Be星的吸积盘。据发现,这些光盘可能会发展翘曲在其内部区域,虽然一旦翘曲振幅足够大,然后光盘和快速的辐射驱动风之间的相互作用将决定其演变。翘曲被证明是更重要的晚比早B星。虽然快风与圆盘的相互作用会限制翘曲的幅度,但它不能径向向外驱动翘曲,因此翘曲的径向演变取决于圆盘内占主导地位的平流过程。与增长模式相关的典型时间尺度被证明是短的,几天,几周的顺序,虽然这些是不可能的时间尺度推断从观察线轮廓的变化,这是更长的,几年的顺序。
1998-05-26 astro-ph
Azimuthal dependence of the density distribution in outer galactic discs accreting intergalactic flows
目标。银河系气体盘密度的振幅和尺度高度与自重力轴对称盘中的预期不同。然而,这种不平衡可以用星系间吸积流来解释,它在圆盘上产生非轴对称的压力。这种机制也可能导致翘曲的形成。方法.我们解析地导出了圆盘密度与自重和外压之间的关系。结果与我们多年前提出的解释翘曲形成的吸积相同的场景解释了密度及其尺度高度的方位角依赖性,最小/最大值位于翘曲最大振幅的位置(φ =95度)。和275 °),正如其压力分布所预期的那样。
2008-11-24 astro-ph
Warp and eccentricity propagation in discs around black holes
我们考虑了在各种条件下围绕黑洞的圆盘中翘曲和偏心扰动的向内传播。在我们的计算中,我们使用长期理论的翘曲和偏心盘,并假设变形是固定的,并在一个类似的区域(a)和(b)的Shakura和Sunyaev盘的盘模型中传播。我们发现,传播的变形的最里面的区域的光盘是有利于低粘性阻尼和高吸积率。我们将我们的结果与可能激发的被困惯性模式,并在黑洞系统中的甚高谱态的高频准周期振荡(QPO)的观察。
2008-10-09 astro-ph
Nonlinear bending waves in Keplerian accretion discs
本文在可忽略粘性和自引力的薄开普勒吸积盘的重要情形下,研究了翘曲吸积盘的非线性动力学。一个一维的演化方程正式推导出描述的主要非线性和色散效应的传播弯曲波的参数不稳定性。它具有衍生非线性薛定谔方程的形式,其系数是针对特定的圆盘模型明确获得的。这个方程的性质进行了详细的分析,并给出了说明性的数值解。非线性效应和色散效应都取决于气体的可压缩性,通过其绝热指数γ。在物理现实的情况下,γ <3,非线性不会导致弯曲波的陡峭,而是增强了它们的线性色散。当Gamma>3时,非线性效应导致波陡化,孤立波得到支持。一个小的有效粘度,这可能会抑制参数不稳定性的影响,也被认为是。这一分析可以为翘曲吸积盘的理论和数值模拟提供一个有用的比较点。
2005-10-24 astro-ph
The response of a turbulent accretion disc to an imposed epicyclic shearing motion
我们激发一个周转运动,其幅度取决于垂直位置,$z$,在一个湍流吸积盘的模拟。这种行星运动可能是由圆盘的翘曲引起的。通过研究行星运动如何衰减,我们可以获得关于翘曲和盘湍流之间相互作用的信息。一个高振幅的周转运动衰减首先通过激发惯性波通过参数不稳定性,但其随后的指数阻尼可以再现的湍流粘度。我们估计的有效粘度参数,$α_{\rm v}$,属于这样的垂直剪切。我们还获得了新的信息,一般的光盘湍流的属性,并测量通常的粘度参数,$α_{\rm h}$,有关的水平(开普勒)剪切。我们发现,在理论研究中经常假设,$α_{\rm v}$是近似等于$α_{\rm h}$和两者都远远小于单位,在我们的本地盒计算湍流的场强。考虑到$α_{\rm v}$和$α_{\rm h}$的小($\sim 0.01$),我们得出结论,对于$β= p_{\rm gas}/p_{\rm mag} \sim 10$,翘曲的扩散或阻尼的时间尺度比通常的粘性时间尺度短得多。最后,我们回顾了天体物理意义。
2000-05-09 astro-ph
Warped and eccentric discs around black holes
X射线双星中黑洞周围的吸积盘在黑洞的自旋轴不垂直于双星轨道平面的情况下发生翘曲。它们也可以通过与双星轨道共振的不稳定性而变得偏心。取决于盘的厚度和耗散过程的效率,这些全局变形可能能够以静态弯曲波或密度波的形式传播到盘的最内部。我们描述的解决方案中的线性政权和讨论的条件下,翘曲或偏心可能会产生显着的活动在内部区域,这可能包括准周期振荡的激发。
2008-10-01 astro-ph
Is the Bardeen-Petterson effect responsible for the warping and precession in NGC 4258?
从亚秒差距尺度水脉泽的运动学资料中,我们得到了NGC 4258(M106)中存在翘曲开普勒吸积盘的有力证据。假设吸积盘为幂律吸积盘,利用观测数据对吸积盘参数的约束,分析了Kerr黑洞驱动的相对论Bardeen-Petterson效应是导致吸积盘翘曲的潜在物理机制.我们发现Bardeen-Petterson半径与脉泽盘的内径相当或更小(与黑洞自旋参数的允许值无关)。广泛的物理条件下的数值模拟表明,由于Bardeen-Petterson扭矩的错位光盘的演变通常会产生一个内部平坦的光盘和一个翘曲的过渡区,在倾斜和扭转角的平滑梯度。由于这种结构与NGC 4258中看到的结构相似,我们认为Bardeen-Petterson效应可能是导致该星系圆盘翘曲的原因。我们估计了巴丁-彼得森半径内的圆盘与黑洞赤道对齐所需的时间尺度,作为黑洞自旋的函数。我们的研究结果表明,在NGC 4258的情况下,Bardeen-Petterson效应可以在几十亿年内使圆盘对齐。最后,我们表明,如果观察到的曲率的外部异常臂在星系盘的NGC 4258是与它的无线电喷流/反喷流的岁差,那么Bardeen-Petterson效应可以提供所需的岁差周期。
2007-05-28 astro-ph
Secular evolution versus hierarchical merging: galaxy evolution along the Hubble sequence, in the field and rich environments
在目前的星系形成方案中,有两种物理现象被用来构建盘星系:等级合并和来自星系际细丝的更静止的外部气体吸积。虽然两者都被认为发挥了作用,但它们的相对重要性并不确切。在这里,我们认为这些情况下所带来的观测推导的恒星形成的历史,另一方面,观察到的星系动力学的约束:高频率的酒吧和螺旋,高频率的扰动,如偏心,翘曲,或极环。所有这些观测结果在没有重要气体吸积的模拟中不容易重现。考虑到恒星和气体之间通过恒星形成和反馈的质量交换的N体模拟可以重现数据,只有当星系通过气体吸积在大约10 Gyr内将其质量增加一倍时。翘曲和极环系统是这种吸积的很好的示踪剂,它发生在系统的潜力还没有维里化的冷气体中。这些现象的相对重要性进行了比较的领域和丰富的集群。合并和气体吸积的作用随环境的不同而有很大的不同。
2004-06-13 astro-ph
Line Profiles from Different Accretion Engine Geometries
谱线剖面是研究活动星系核中心吸积引擎几何和动力学的重要手段。虽然从上面照射的平盘在某些情况下可以解释相对论性的Fe K α线轮廓,但目前的数据,合理的盘物理,以及未来与铁和其他活动星系核线的比较,都需要考虑其他几何形状。本文简要总结了凹盘、翘曲盘、厚盘和螺旋盘等流体线剖面计算的一般特点。
2002-11-12 astro-ph
X-ray irradiation in low mass binary systems
计算了密近双星系统中X射线辐照吸积盘的自洽模型。我们表明,一个点X射线源的吸积和位于盘平面不能修改盘的结构,主要是因为其外部区域的光盘的自屏蔽。由于观测表明,在低质量X射线双星的外盘区域的发射是由再处理的X射线通量,在这些系统中的吸积盘必须是翘曲或照射源以上的盘平面,或两者兼而有之。本文分析了辐照吸积盘的热粘性稳定性,导出了这类系统的稳定性判据。我们发现,与通常的假设相反,临界吸积率低于光盘是不稳定的,是相当不确定的,因为正确的公式描述照射是不为人所知的。
1998-09-03 astro-ph
Time evolution of galactic warps in prolate haloes
依巴谷卫星最近的观测和一些数值模拟表明,扁晕和盘之间的相互作用不适合银河系翘曲的持久性。然后,我们比较了长晕和扁晕中星系弯曲的时间演化。晕近似为固定势,而盘由N体粒子表示。我们已经发现,扁圆晕中的翘曲继续卷起,最后消失。另一方面,对于长晕模型,当外盘的进动从内盘的进动后退时,外盘的进动速率增加,反之亦然。因此,通过保持弯曲圆盘的节点线的对齐,长晕中的弯曲持续到模拟结束。因此,我们的研究结果表明,长晕可以维持银河扭曲。本文从晕与盘之间以及盘内外区之间的力矩出发,讨论了翘曲持续存在的物理机制。
1999-10-02 astro-ph
The Dynamics of Galactic Warps
螺旋星系盘外部的大规模扭曲已经被观察了近40年,但它们的起源仍然不清楚。我们回顾了扭曲的星系盘的动力学。我们确定了几种机制,可以激发翘曲,所有涉及的磁盘和暗物质晕之间的引力相互作用。
1995-10-23 astro-ph
Tidally-induced warps in protostellar discs
我们回顾结果的动力学扭曲的气体光盘。我们考虑一个开普勒盘的潮汐扰动的伴星轨道在一个平面倾斜的磁盘。扰动引起圆盘的进动,从而引起它所能驱动的任何喷流的进动。在某些情况下,旋进速率是均匀的,因此光盘进入翘曲模式。潮汐扭矩还导致圆盘的截断,导致倾角的演变(不一定朝向圆盘和轨道平面的对准)以及导致圆盘中的角动量的传输。我们注意到,这样的翘曲盘的光谱能量分布是不同的,从一个平坦的光盘。最后,我们列出原恒星盘翘曲的观测效果。
1998-10-01 astro-ph
The evolution of a warped disc around a Kerr black hole
我们考虑了克尔黑洞周围的翘曲盘的演化,条件是翘曲以波动的方式传播。当阻尼翘曲的无量纲有效粘度α小于圆盘的特征半厚度角H/R时,就会发生这种情况。我们采用的线性方程,是有效的足够小的振幅在牛顿光盘的翘曲,但也占的拱点和节进动发生在克尔度规。通过分析和时间相关的研究,我们证实了Demianski和Ivanov的结果,以及Ivanov和Illarionov的结果,即这样的圆盘呈现出特有的扭曲形状。圆盘的内部部分不一定与孔的赤道对齐,即使存在耗散。我们提请注意的事实,这可能有重要的影响,从磁盘周围旋转黑洞喷射的方向性。
2002-08-09 astro-ph