The Jets and and Supercritical Accretion Disk in SS433
(略)评论描述了SS 433的观测结果。SS 433和其他X射线双星的主要区别在于气体在相对论恒星(很可能是一个黑洞)上的超临界状态,这导致了准直相对论喷流的形成。喷流的特性取决于它们与盘风的相互作用。盘和喷流的进动,以及双星系统中的食,使SS 433成为研究微类星体现象机制的独特实验室。基本上,SS 433的所有光度和光谱特性都是由吸积盘及其方向决定的,但吸积盘本身并没有被观测到,因为它位于稠密风的光球层之下。描述了系统中风和气流的观测表现。很少有人知道的结构的中心区域的热基地的射流。可用的X射线,紫外线和光学观测指向的图片中,射流的底部被茧包围的热气体再辐射发射从内部区域的射流通道。在SS 433的超临界吸积盘中直接研究这个通道是不可能的;然而,一个类似的面向正面的物体可能是一个非常明亮的X射线源,例如在其他星系中观察到的超亮X射线源。
2006-03-15 astro-ph
The Quasi-stationary Structure of Radiating Shock Waves II. The Two-temperature Fluid
在自适应网格上求解双温流体近似下的辐射流体力学方程。温度结构取决于电子-离子能量交换长度$l_{ei}$和电子传导长度$l_{ec}$。观察到三种类型的辐射激波结构:亚临界,未受冲击的气体的预热可以忽略不计;电子超临界,辐射预热提高未受冲击的电子流体的温度等于最终的电子温度;超临界,预热和电子-离子能量交换提高震前$T_{e,i}$到它们最终的后冲击值。当$l_{ei}$大于受冲击气体的光球深度时,不会产生超临界冲击,因为转移到电子上的离子能量可以忽略不计,而且冲击辐射很弱。电子传导在长度尺度$l_{ec}$上平滑$T_e$轮廓,从而降低辐射通量。
1997-10-09 astro-ph
Accretion of low angular momentum material onto black holes: 2D hydrodynamical inviscid case
我们报告的第一阶段,我们的研究略有旋转吸积流到黑洞。我们认为无粘吸积流的外边界处的球对称密度分布,但与球对称性打破了一个小的,纬度相关的角动量的引入。我们研究吸积流的数值二维,轴对称,流体动力学模拟。我们的主要结果是吸积流的性质不太依赖于外边界条件(即,角动量的数量和分布)以及非吸积物质的几何形状。具有太多角动量而不能被吸积的物质在赤道附近形成一个厚的环面。因此,极区的几何形状,在那里物质被吸积(漏斗),并通过它的质量吸积率受到限制的大小和形状的环面。我们的结果显示了一种方式,与非旋转气体的吸积相比,轻微旋转气体的质量吸积率可以显著降低(即,Bondi率),并为考虑角动量和能量传输的计算奠定基础。
2002-08-28 astro-ph
Hydrodynamics of Accretion onto Black Holes
讨论了黑洞的球形和轴对称吸积。在各种家庭的解决方案的物理过程进行了解释,并总结了他们的特点。最近发现的轴对称流的解提供了不同的辐射效率和光谱,可以成功地模拟不同的吸积系统。还推测了预热的可能作用。不同的解族可以在(l,e)[或(l,点m)]平面上画出轨迹,其中l是以爱丁顿光度为单位的光度,点m是类似定义的质量吸积率,e是效率,定义为e等于L/点M c^2 = l/点m。我们讨论这些平面上的解决方案是已知的或预期是不稳定的,无论是球形或球形扰动的域。初步分析表明,当e \gsim 10^{-2}时,沿平流主导气流的极向将出现预热不稳定。
1999-01-19 astro-ph
P-Process Nucleosynthesis inside Supernova-Driven Supercritical Accretion Disks
利用光学厚平流主导流的自相似解,研究了1.4 M太阳系致密天体周围超临界吸积盘中的p过程核合成.超临界吸积预计会发生在超新星中,备用物质会吸积到新生的致密物体上。当吸积率m_dot = M_dot c^2/(16 L_Edd)>10^5时,在超新星驱动的超临界吸积盘(SSAD)中,通过p-过程合成了相当数量的p-核,其中L_Edd为爱丁顿光度.当远离致密天体的回落气体的丰度是原始超新星中氧/氖层的丰度时,从SSAD中喷出的p核的Abstract剖面具有与II型超新星中氧/氖层的Abstract剖面相似的特征。总体丰度分布与太阳系的丰度分布一致。一些p型核,如Mo、Ru、Sn和La,在SSAD中和II型超新星一样,生产不足。如果在爆炸过程中,备用气体通过瑞利-泰勒不稳定性与一小部分质子混合,则在SSAD内产生大量的Mo 92。虽然P核的总体丰度分布与太阳系有很大的不同,但当回落气体中含有丰富的质子时,也会产生Ru 96和La 138。SSAD中的p-过程核合成有助于p-核的化学演化,特别是Mo 92,如果通过喷流和/或风喷射出几个后备物质的话。
2002-11-08 astro-ph
Hydrodynamical Accretion Onto Sgr A* From Distributed Point Sources
光谱和运动学研究表明,位于银河系中心的非热射电源Sgr A* 是一个超大质量致密天体,质量为200万至300万太阳质量。在没有任何来自假定的黑洞本身的外流的情况下,来自位于人马座A* 以东约0.06 pc的附近恒星的风应该会吸积到这个物体上。我们报告的第一个3D邦迪-霍伊尔流体动力学数值模拟的结果,这个过程的假设下,银河系中心风是由几个不同的点源(这里假设是10个伪随机放置的恒星)。我们的研究结果表明,吸积率到中心的对象可以高于在均匀流动的情况下,因为风-风冲击消散的体积动能的一部分,并导致更高的捕获率的气体。然而,即使对于这种高度不均匀的介质,大多数吸积气体携带相对较低水平的特定角动量,尽管可能发生大的瞬态波动。此外,弓激波后气体的聚焦可能与均匀流有很大不同,但它强烈依赖于恒星的空间分布。我们将讨论这是如何影响的形态的气体在内部0.15 pc的星系和后果的吸积盘模型的Sgr A*。
1997-08-10 astro-ph
Time--dependent analysis of spherical accretion onto black holes
结果是从一个依赖于时间的,数值研究球形吸积到黑洞,在相对论辐射流体力学的框架内。本文研究了黑洞吸积的自洽定态解在热扰动和辐射扰动下的稳定性,以及不稳定的高温模型在视界内区由吸积流本身产生的硬辐射加热下的非线性演化。在某些情况下,流体动力激波在$10^3$- $10^4$史瓦西半径附近形成,其中康普顿加热超过辐射冷却。计算使用适当设计的辐射流体动力学代码,其中辐射转移处理的PSTF矩形式主义的装置,并包含一个原始的治疗的辐射温度方程。
1996-07-05 astro-ph
Gas accretion onto planetary cores: three-dimensional self-gravitating radiation hydrodynamical calculations
我们目前的结果从三维,自引力辐射流体动力学模型的气体吸积行星的核心。在某些情况下,吸积流被分解到固体核心的表面-这是第一次进行这种模拟。我们调查的气体吸积率的行星核心质量,表面密度和不透明度的包围原行星盘的依赖关系。微行星的吸积被忽略。我们发现,高质量的原行星被厚厚的环绕行星盘在其气体吸积阶段,但相反的局部等温计算,光盘不形成吸积原行星周围的质量~<50 M_Earth时,辐射流体动力学模拟进行,即使颗粒不透明度从星际值减少了100倍。我们发现,气体的不透明度起着很大的作用,在确定吸积率低质量的行星核心。例如,将星际不透明度值降低100倍,会导致10- 20 M地球原行星的吸积率增加大约一个数量级。不透明度的依赖性变得不那么重要,在确定更大质量的核心,重力占主导地位的热支持的影响和原行星基本上是在失控的速度吸积率。最后,对于低质量行星核(~< 20M_Earth),我们得到的吸积率与以前的一维准静态模型一致。这表明,三维流体动力学效应可能不会显着改变气体吸积的时间尺度,已获得准静态模型。
2009-01-14 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
The Quasi-stationary Structure of Radiating Shock Waves I. The One-temperature Fluid
通过求解辐射流体动力学的时变方程组,在自适应网格上计算了辐射激波在球对称冷气体壳中传播的准定常结构。我们表明,这一代码成功地解决了冲击波在亚临界和超临界的情况下,第一次,我们已经复制了所有预期的功能-包括光学薄的温度尖峰在超临界冲击前-没有调用解析跳跃条件的不连续性。我们求解了辐射通量和能量密度的全矩方程,但如果假设辐射通量与能量密度的梯度成正比(扩散近似),只要辐射能量密度由适当的辐射转移矩方程确定,激波结构也可以再现。我们发现,Zel'dovich和Raizer的激波结构的解析解准确地描述了亚临界冲击,但它低估了气体的温度,压力和辐射通量的气体在超临界冲击。我们认为,这种差异是一个后果,忽略了条款是第二次在最小冲击压缩比[ $η_1 = (γ-1)/(γ+1)$,其中$γ$是绝热指数]和不准确的处理附近的不连续性的辐射转移。此外,我们还验证了激波后面气体的最高温度由$T_{+} = 4 T_1/(γ+1)$给出,其中$T_1$是激波后面很远的气体温度。
1997-10-09 astro-ph
SPH Simulations of Accretion Flows onto the Supermassive Binary Black Holes from the Circumbinary Disks
利用光滑粒子流体动力学(SPH)程序,在亚秒差距尺度上研究了从等质量偏心双星的环双星盘到超大质量双星黑洞(SMBBH)的吸积流.我们发现,物质可以从环双星盘中获得,这导致在SMBBH周围形成两个吸积盘。质量吸积率随双星轨道运动而显著变化。这些可以提供观测诊断的超大质量的双黑洞(如OJ 287)的存在在合并星系核的subparsec尺度。
2006-12-19 astro-ph
A Module for Radiation Hydrodynamic Calculations With ZEUS-2D Using Flux-Limited Diffusion
ZEUS-2D代码的一个模块,它可以用来解决辐射流体动力学方程,以统一的v/c,在通量限制扩散(FLD)近似。在这种近似中,闭合辐射矩方程的张量爱丁顿因子f被选择为辐射能量密度的经验函数。这比全输运技术更容易实现,也更快,在全输运技术中,f通过求解传输方程来计算。然而,当通量具有垂直于辐射能量密度梯度的分量时,以及当辐射场强烈依赖于角度时,在光学薄区域中,FLD不太准确。这里假定流体的物质成分处于局部热力学平衡。能量方程是算子分裂的,输运项、辐射扩散项和其他源项分别演化。使用与ZEUS-2D相同的一致性传输算法应用传输项。辐射扩散项使用具有收敛性检查的交替方向隐式方法进行更新。剩余的源项隐式地使用数值求根一起前进。然而,当吸收不透明度为零时,通过使用时间中心差分处理压缩和膨胀源项,精度得到提高。结果进行了讨论,包括辐射阻尼线性波的测试问题,在光学薄介质,亚临界和超临界辐射冲击,辐射占主导地位的下游压力和光学厚冲击中传播的辐射战线。
2001-02-08 astro-ph
A Radiation-Hydrodynamical Model for Supermassive Black Hole-to-Bulge Mass Relation and Quasar Formation
作为球状系统中形成超大质量黑洞(BH)的一种潜在机制,我们考虑了核球星的辐射拖曳效应,它从星际气体中提取角动量,从而允许气体吸积到星系中心。结合简单恒星演化的辐射流体动力学方程,指出黑洞与核球质量比$f_{BH}$基本上由一个基本常数决定,即氢到氦核聚变的能量转换效率$ε=0.007$ .更具体地说,预测$f_{BH}$为$0.3ε-0.5ε$。基于目前的BH增长模型,类星体形成的方案是解决有关超亮红外星系。
2001-08-30 astro-ph
On spherically symmetrical accretion in fractal media
我们利用分数阶积分来推广分形介质中流体动力吸积的描述。分数阶连续介质模型可以推广质量密度和动量密度平衡方程。这使得我们有可能考虑一般情况下的球形流体动力吸积到一个引力质量嵌入分形介质。该解决方案的一般性质是类似的“邦迪解决方案”,但吸积率可能会有很大的变化,并依赖于中心质量可能会改变显着取决于分形介质的维数。对于前主序星吸积的特殊情况,该理论与观测数据和数值模拟结果一致。
2007-07-18 astro-ph
Boundary Layer Self-Similar Solution for the Hot Radiative Accretion onto a Rapidly Spinning Neutron Star
我们考虑热吸积到一个快速旋转的中子星(或任何其他紧凑的物体与表面)。Medvedev和Narayan(2001)在早期的工作中发现了低吸积率下的辐射热沉降流,并给出了解析解。后来证明,这种流动可以顺利地匹配外部介质,从而加强其物理可行性。在这里,我们完成了全球结构的研究,这样的热吸积提出的边界后,它形成之间的大部分流量和恒星表面的解析解。我们通过高度积分双温流体动力学方程的全数值解证实了我们的结果。
2004-06-16 astro-ph
Radiatively Driven Mass Accretion onto Galactic Nuclei by Circumnuclear Starbursts
我们研究了辐射驱动的质量吸积到星系核由于强烈的辐射,从环核星暴。来自星暴的辐射不仅通过辐射通量力使内部气体盘收缩,而且由于相对论辐射拖曳作用,提取角动量,从而引起盘表面层的雪崩。目前的辐射驱动的质量吸积可以提供一个物理机制,使质量吸积从100 pc的规模下降到pc,它最终可以链接到一个对流为主的粘性吸积到一个大质量的黑洞。简要讨论了盘的辐射流体动力学和自引力不稳定性。特别是,辐射加速可能会建立一个尘埃墙,这提供了另一个版本的形成一个模糊的环面。
1998-06-02 astro-ph
Variability and Stability in Radiation Hydrodynamic Accretion Flows
在本文中,我们研究了与时间相关的三维扰动的球形吸积流到一个中子星接近其爱丁顿极限。我们的处理假设了中子星外的时空是史瓦西几何,并且是完全广义相对论的。在所有的吸积率研究,吸积流的扰动响应包括弱阻尼振荡模式。在足够高的光度下-但仍然远低于爱丁顿极限-流动变得不稳定,非球面扰动。这些不稳定的辐射流体动力学模式类似于对流的开始,并允许吸积优先通过更快速下降的气体柱发生,而产生的辐射则通过相邻的气体柱逃逸,其中气体下降得更慢。
1997-10-24 astro-ph
Hot Accretion onto White Dwarfs in Quiescent Dwarf Novae
我们提出了动态一致的解决方案,热吸积到非磁化,旋转白矮星(WD)在五个静止的矮新星。在RX和,SS Cyg,U Gem,VW Hyi和WZ Sge中测得的WD旋转速率(和其他系统参数)意味着WD的自旋下降由一个扩展的热流发射其大部分X射线在恒星表面附近。在一般情况下,能量平流是不存在的,流动是稳定的对流和流体动力外流。在快速旋转的系统中,X射线光度只提供了一个上限的静态吸积率,因为大量的恒星自旋下降的光度。我们认为,在静止的矮新星热流的存在下,可能会限制长期WD旋转率显着次开普勒值。
2001-12-07 astro-ph
Luminosity, redshift and gas abundance in general relativistic radiation hydrodynamics
本文在广义相对论辐射流体力学的框架内,在球对称和薄气体近似的假设下,分析了气体在致密中心上吸积的准定常流动。数值研究表明,光度、红移和气体丰度是相关的。这种气体可以构成最亮的低红移源的总质量的三分之一,但对于光度接近爱丁顿极限的源,它的丰度下降到1/30。
2008-06-13 astro-ph gr-qc
Accretion of gas onto nearby spiral galaxies
我们提出了宇宙学气体吸积到螺旋星系在本地宇宙的证据。吸积是通过其对平面外中性气体动力学的影响来观察的。我们估计的两个附近的旋涡星系的吸积率是他们的恒星形成率的顺序。我们的模型表明,大部分的面外气体是由超新星反馈(银河喷泉)产生的,只有10- 20%来自吸积。吸积的物质必须具有围绕盘的旋转轴的低比角动量,尽管比角动量矢量的大小可以更高。我们还探讨了热日冕对平面外气体动力学的影响,并发现它不太可能对所观察到的运动学模式和吸积气体的来源负责。然而,与喷泉流的相互作用应该深刻地影响日冕的流体动力学。
2008-02-04 astro-ph
On Some Transonic Aspects of General Relativistic Spherical Accretion onto Schwarzschild Black Holes
在Schwarzschild度规下求解了广义相对论性球对称多方流体对黑洞的流体动力学吸积方程,研究了吸积流的某些跨音速性质.只讨论固定的解决方案。对于这种吸积,已经表明,即使对于具有$γ< {4/3}$或$γ> {5/3}$的流动,真实的物理声波点也可以形成{ \it}。在事件视界附近的一些流动变量的行为作为一个功能的比能量和多变指数的流动进行了研究。
2002-11-28 astro-ph gr-qc
Supersonic and subsonic flows in general relativistic radiation hydrodynamics
我们在广义相对论辐射流体力学中分析了自引力气体到致密中心的稳态吸积。球对称和薄气体近似假设。数值研究表明,小红移时存在跨音速流动,而高红移和高亮度时则不存在。有两个分支的流动(亚音速或超音速),起源于一个分叉点,并包含一组亚音速的解决方案。形态的一组亚音速的解决方案基本上是独立的红移和流量,属于它们的边界提供估计的气体丰度的亚音速的解决方案。看来,规定的边界数据保证唯一的分歧点,后者具有最大的光度。
2009-01-26 astro-ph gr-qc
The Accretion of Dark Energy onto a Black Hole
利用相对论流体力学研究了暗能量在Schwarzschild黑洞上的静态球对称吸积。采用理想流体的近似来模拟暗能量。本文导出了具有任意状态方程p=p(ρ)的理想流体在黑洞上吸积速率的一般表达式。发现黑洞的质量由于幻影能量的吸积而减小。本文详细研究了两种暗能量模型的吸积过程,并给出了它们的解析解:一种是线性状态方程p=α(ρ-ρ_0)模型,另一种是Chaubergin气体模型。对于线性状态方程的一种特殊情况,导出了运动和旋转黑洞对暗能量吸积率的解析表达式。所有黑洞的质量都接近于零,在具有幻影能量的宇宙学模型中,大撕裂场景得以实现。
2005-05-31 astro-ph gr-qc
Relativistic Hydrodynamics around Black Holes and Horizon Adapted Coordinate Systems
尽管爱因斯坦方程的史瓦西解和克尔解在标准史瓦西坐标和Boyer-Lindquist坐标中存在坐标奇点,但所有关于坍缩物体上吸积流的数值研究多年来都广泛使用它们。这种方法在应该保证顺利解决的地方引入了概念和实际复杂性,即,在引力半径处。本文提出了一种求解背景(固定)黑洞时空中广义相对论流体动力学方程的方法。我们确定类的坐标(可能旋转)黑洞度规是免费的坐标奇点在地平线上,独立于时间,并承认类空分解。在球对称,非旋转的情况下,我们重新推导的精确解的尘埃和完美的流体吸积在Eddington-Finkelstein坐标,并比较数值流体动力学积分。我们进行代表性的轴对称计算。这些演示表明,这些坐标系的使用进行了显着的改进,特别是对于高维的研究。
1998-03-26 astro-ph gr-qc