Modeling of Disk-Star Interaction: Different Regimes of Accretion and Variability
吸积毫秒X射线天体(以下简称AMXPs,例如Wijnands & van der Klis 1998)的出现和时间变化强烈依赖于吸积速率、盘-磁层边界的有效粘性和有效磁扩散率。吸积率是决定恒星磁层半径位置的主要参数,对于给定的恒星磁场。我们介绍了吸积中子星的吸积率的函数的分类,并显示相应的阶段,从我们的全球三维磁流体动力学(MHD)模拟和我们的轴对称MHD模拟。我们讨论了预期的变化功能在每个阶段的吸积,周期性和准周期性(QPO)。我们的结论是,在很高和很低的吸积率的周期性可能会受到抑制。此外,当有序漏斗流吸积通过交换不稳定性被无序吸积所取代时,周期性可能消失。
2008-12-15 astro-ph
Quasi-periodic variability and the inner radii of thin accretion disks in galactic black-hole systems
通过将星系黑洞系统中几何薄的吸积盘的快速变率特性与中子星的快速变率特性联系起来,计算了它们的内径上界。我们推断,内部磁盘半径不表现出不同的光谱状态之间的大的偏移,在相反的概念,磁盘的软到硬的状态过渡过程中显着后退。我们发现,在硬态下,吸积盘向下延伸到半径小于6-25 GM/c^2,并讨论了我们的结果对黑洞X射线谱模型的意义。
1999-10-06 astro-ph
A Geometrical Relationship between Broad-Line Clouds and an Accretion Disk around Active Galactic Nuclei
最近的活动星系核的硬X射线光谱强烈建议,双峰,非常广泛的铁K排放来自中央引擎周围的吸积盘。模型拟合观测到的Fe-K发射线的轮廓,使它有可能估计的吸积盘的可能的倾角。为了研究吸积盘与宽发射线区之间的几何关系,我们研究了18个1型Seyfert星系的吸积盘倾角与宽发射线区速度宽度之间的关系.我们发现它们之间可能存在负相关,即,具有更多面向吸积盘的Seyfert核倾向于具有更大的BLR速度宽度,这表明BLR相对于吸积盘不共面。最有可能的解释是,BLR来自于被中央引擎照亮的扭曲的吸积盘的外部({ \it r} $\sim$ 0.01 pc)。
1998-03-07 astro-ph
Short time-scale X-ray variability of Active Galactic Nuclei
在这项工作中,我们研究了NGC 4051和NGC 4388的短时间尺度的变化。NGC 4051的准定常QPO时标为3920 $\pm$ 17秒。对于NGC 4388的情况下,我们研究了光谱模型的参数的快速变化。为了获得这些结果,提出了一种新的“移动拟合”方法来处理拖尾X射线谱图。
2003-08-25 astro-ph
Accretion Disks, Jets and Blazar Variability
虽然耀变体可能是由相对论喷流的排放占主导地位,吸积盘应该存在于所有的耀变体。这些圆盘在大部分电磁波谱上产生辐射;在这些圆盘中有各种不稳定的过程,导致可变的辐射。在这里,我总结了一些最相关的磁盘机制活动星系核的变化。我还讨论了喷气可变性的一些方面,重点是适度的开口角的超相对论喷气机可以调和TeV耀变体发射与许多在这些来源中看到的亚光速VLBI结的可能性。最后,我提出了最近照明的光学微变特性的不同类别的活动星系核的主导过程中有重要的影响。
2005-07-06 astro-ph
Modeling the X-ray fractional variability spectrum of Active Galactic Nuclei using multiple flares
利用蒙特卡罗模拟了活动星系核(AGN)吸积盘上的X射线耀斑分布,得到了与能量相关的分数光变幅度的模拟结果。参考这个模型的已有结果,我们说明了点到点分数变异谱F_pp的形状与时间积分谱能量分布F_E之间的关系。结果证实,铁K α线的光谱形状和变化的最接近的磁盘中心的耀斑占主导地位。
2007-01-07 astro-ph
Constraints on radiatively inefficient accretion history from Eddington ratio distribution of active galactic nuclei
当吸积率接近临界吸积率时,一个标准的薄盘将转变为辐射低效吸积流(RIAF)。当吸积流的吸积速率低于临界吸积速率时,吸积流的辐射效率明显低于标准薄盘。一些理论模型和实验结果表明,吸积模转变后,初始跃迁半径较小,随着吸积率的降低,跃迁半径逐渐增大.基于这种可变的过渡半径模型,我们推导出如何无量纲吸积率随时间的演变从观测到的爱丁顿比分布的低光度活动星系核在本地宇宙的样本。从标准薄吸积盘过渡到RIAF后,吸积率随时间变化迅速减小,这与硬X射线背景下的结果一致.
2007-02-27 astro-ph
The role of an accretion disk in AGN variability
光学厚度的吸积盘被认为是活动星系核的重要组成部分。它们存在的说法得到了观测的充分支持,近年来在理解它们的动力学方面取得了一些进展。然而,吸积盘在活动星系核光学/紫外/X射线变化中的作用还不太清楚。最有可能的是,在短时间尺度内,磁盘重新处理可变的X射线通量,但在较长的时间尺度上,磁盘结构的变化直接导致光学/UV变化以及影响,甚至创建,X射线可变性模式。我们迫切需要在含时盘模型方面取得重大进展,以缩小理论与活动星系核监测数据流之间的差距。
2004-09-10 astro-ph
AGN variability: from Seyfert nuclei to QSOs
光学选择的活动星系核(AGN)的连续可变性被发现是一致的预期从一个简单的泊松过程,其中的物体的总光度是由相同的脉冲的多重叠加产生的。脉冲的能量、时间尺度和速率都在超新星的预期范围内,超新星在核爆发中产生快速演化的残余物。然而,射电响亮的活动星系核并不遵循这种简单的假设。
1996-09-06 astro-ph
Magnetic Accretion and Photopolarimetric Variability in Classical T Tauri Stars
我们利用蒙特卡罗辐射转移程序研究了被尘埃环绕的金牛座T星的多波长光变。我们的目的是评估磁吸积模型的能力来解释所观察到的经典金牛座T星的旋光度变化,并确定潜在的有用的观测诊断金牛座T星/磁盘/点参数。我们模拟了一系列的光斑尺寸,光斑纬度,内盘截断半径,系统倾角,以及多个磁盘和光斑的几何形状。我们发现,我们的模型预测的振幅,形态和波长依赖性的偏振度的变化一般与现有的观测结果是一致的,需要一个耀斑盘的几何形状,以重现最大的观测偏振水平和变化。我们的模型可以进一步解释随机偏振变化,如果调用不稳定的吸积,在这种情况下,不规则的-但相关的-光度变化的预测,与观测一致。潜在有用的观测诊断系统参数的兴趣进行了讨论。我们还研究了通过分析拟合多波段光度变化的建模点参数的可靠性。
1998-08-24 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
Ultrahigh energy cosmic rays as heavy nuclei from cluster accretion shocks
大规模的星系团周围的吸积冲击,一般预计在宇宙结构形成的层次方案,被证明是潜在的来源,所观察到的高能宇宙射线(UHECR)的加速混合物的重核,包括铁族元素。目前的观察可以解释,如果在注入的较重的核源成分是从简单的期望吸积气体有所增强。建议的图片应测试当前和即将在不久的将来通过在UHECR频谱,成分和各向异性的特征设施。还简要讨论了相关的X射线和伽马射线签名。
2007-11-07 astro-ph
The structure and radiation spectra of illuminated accretion disks in AGN. II. Flare/spot model of X-ray variability
讨论了活动星系核(AGN)的X射线变率模型。我们考虑日冕耀斑强烈辐射后产生于吸积盘表面的多个斑点。这些斑点随着圆盘围绕中心黑洞移动,并最终衰减,而新的斑点不断出现。我们构造了斑点圆盘光谱的时间序列,并计算了相应的能量依赖的分数变异幅度。我们探讨了磁盘倾角和其他模型参数的依赖性。活动星系核在相对于观测者更高的倾角上看到,如塞弗特2星系,预计其直接发射的分数变率幅度比正面看到的物体(如塞弗特1星系)高出几倍。
2004-02-17 astro-ph
Interpreting the Variability of Double-Peaked Emission Lines in Active Galactic Nuclei with Stochastically Perturbed Accretion Disk Models
为了解释某些活动星系核宽双峰轮廓的短时标变化,我们构造了随机扰动的吸积盘模型,计算了亮斑旋转、剪切和衰变时的H α线轮廓序列。我们确定的依赖性的属性的线轮廓的变化对点的属性。我们比较了从模型中观察到的Arp 102 B和3C 390.3的H α线的变异性。我们发现,斑点需要集中在线发射区域的外部,以再现所观察到的Arp 102 B的可变性。这排除了恒星/盘碰撞产生的斑点,并有利于边缘自引力半径在线发射区域内的情况,从而在外部产生径向斑点分布的急剧增加。在3C 390.3的情况下,我们测试的所有模型系列都可以重现观察到的变异性,以选择合适的模型参数。
2008-06-01 astro-ph
X-ray Variability of Active Galactic Nuclei and the Flare Model
几个活动星系核的X射线谱的短期变化已被报道。在10^4 - 10^5秒的时间尺度内观察到显著的X射线通量变化。我们讨论短的可变性的时间尺度的框架内的X射线耀斑模型,它假定释放一个大的硬X射线通量以上的一小部分的吸积盘。所得到的观测到的X射线光谱是由初级辐射以及一个再处理/康普顿反射组件,我们模型进行数值辐射转移模拟。我们进行蒙特卡罗模拟的大耀斑分布在整个磁盘,包括观测到的辐射的相对论修正,并讨论活动星系核光谱及其变化的一般意义。
2005-04-06 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
Constraints on AGN accretion disc viscosity derived from continuum variability
我们估计的PG类星体样品的AGN吸积盘的粘度参数的值。我们假设光学变率在几个月到几年的时间尺度上是由内部吸积盘的局部不稳定性引起的。比较所观察到的变化的时间尺度的α-光盘模型的热时间尺度,我们得到的样品的粘度参数的约束。我们发现,在一个给定的L/L_Edd,整个样品是一致的粘度参数,α的一个单一的值。对于0.01 < L/L_Edd < 1.0,我们得到0.01 < alpha < 0.03的约束。这个狭窄的范围表明,这些活动星系核都是在一个单一的状态,与一个相应的狭窄的传播黑洞质量或吸积率。我们推导出的α值与目前的模拟结果是一致的,其中MHD湍流是主要的粘性机制。
2003-09-10 astro-ph
Ultrahigh energy cosmic rays as heavy nuclei from cluster accretion shocks
大规模的星系团周围的吸积冲击,一般预计在宇宙结构形成的冷暗物质的情况下,被证明是合理的来源,所观察到的高能宇宙射线(UHECR)通过加速重核的混合物,包括铁族元素。目前的观察可以解释,如果在注入的较重的核源成分是从简单的期望吸积气体有所增强。通过UHECR光谱、成分和各向异性的特征,特别是平均质量成分随能量从$10^{19}$到$10^{20}$ eV的快速增加,所提出的图像应可由当前和即将到来的设施在不久的将来进行明确的测试。
2008-03-10 astro-ph
Nuclear/Circumnuclear Starbursts and Active Galactic Nuclei Mass Accretion in Seyfert Galaxies
我们研究了43个赛弗特星系的CfA和12微米样本中活动星系核(AGN)周围的核/环核星暴与AGN活动之间的相关性。我们发现,环核星暴光度以及核星暴光度与活动星系核光度呈正相关。此外,核星暴光度与活动星系核爱丁顿光度归一化的活动星系核光度的相关性比环核星暴光度的相关性更强。这意味着更靠近活动星系核的恒星爆发可能对活动星系核的质量吸积有更大的影响。我们还从星暴和序贯星暴的辐射效应的角度讨论了这些结果。
2007-12-28 astro-ph
Modeling an accretion disc stochastical variability
存在于吸积盘表面的热点被认为是活动星系核短期变化的一个模型。在本文中,我们应用随机点过程的理论来模拟所观察到的信号从一个合奏的随机产生的斑点。考虑了黑洞附近广义相对论效应的影响,结果表明,功率谱密度的典型特征可以再现。本文还根据霍克斯过程讨论了点与点之间的联系,霍克斯过程在低频率下产生更多的功率。我们推导出一个半解析的方法来近似所得到的功率谱密度。
2007-11-29 astro-ph
Characteristic QSO Accretion Disk Temperatures from Spectroscopic Continuum Variability
利用Sloan数字巡天(SDSS)多历元类星体光谱,我们发现在1300-6000 AA的静止坐标系波长范围内的复合通量密度差可以用一个标准的热吸积盘模型来拟合,其中吸积速率从一个历元到下一个历元是变化的(不考虑额外的连续辐射分量).对复合残差的拟合有两个自由参数:归一化常数和平均特征温度$\bar{T}^*$。反过来,特征温度取决于质量吸积率与黑洞质量平方的比值。因此,我们得出结论,大部分的UV/光学可变性可能是由于涉及磁盘的过程,因此,一个显着的分数的UV/光谱可能直接来自磁盘。
2005-06-01 astro-ph
X-ray Variability as a Probe of Advection-Dominated Accretion in Low-Luminosity AGN
作为一个类别,LINER和低光度AGN倾向于显示很少或没有显着的短期可变性(即,时间尺度小于一天)。这是一个明显的突破,在塞弗特1星系的光度下降的变化增加的趋势。我们认为,这种差异是由于较低的吸积率在LINERS和LLAGN这可能是导致吸积流是平流为主。这导致产生X射线区域的特征尺寸比"正常“活动星系核的情况更大。短期变化可能是由局部不稳定或掩星事件引起的,但我们注意到,这种事件可能伴随着宽带光谱变化。由于克尔度规中的ADAF更紧凑,因此旋转黑洞周围的ADAF的X射线发射可能比Schwarzchild度规中的ADAF的X射线发射更易变。类似的可变性参数也适用于其他波长,因此,LLAGN的多波长监测可以用于“映射”ADAF区域。
1998-04-29 astro-ph
Orbital and superorbital variability and their coupling in X-ray binaries
我们回顾了X射线通量调制从X射线双星的时间尺度对应的轨道周期和那些在较长的时间尺度(所谓的超轨道)。这些调制提供了一个强有力的工具来约束吸积流的几何形状。超轨道变化的最常见原因似乎是岁差。然后,我们讨论了两个具体的例子,发现两种类型的可变性和它们的物理解释之间的耦合。一个是天鹅座X-1,一个黑洞双星与高质量的同伴,在这种情况下,我们发现存在的吸积隆起形成的碰撞的恒星风与旋进吸积盘的外缘。另一个是4U 1820-303,一个从低质量白矮星吸积而来的中子星,在这种情况下,我们将超轨道变化解释为三重恒星系统中相互作用引起的吸积速率调制。然后,变化的吸积速率导致该系统中吸积凸起的大小变化,从而使中心发射的X射线变得模糊。
2008-09-02 astro-ph
Can Galactic Nuclei Activity be Explained by Globular Cluster Mass Accretion?
球状星团可以衰变到其母星系的中心,携带的质量足以维持一个小的预先存在的核的引力活动,并以显着的方式吸积它。活动星系核的亮度和寿命取决于球状星团系统的性质,对核的初始质量很不敏感。
1996-12-10 astro-ph
Super-Keplerian Frequencies in Accretion Disks. Implications for Mass and Spin Measurements of Compact Objects from X-ray Variability Studies
从吸积黑洞和中子星中检测到的快准周期变化已经被用来限制它们的质量、半径和自旋。如果观察到的振荡是吸积盘中的线性模式,那么可以通过假设这些模式是局部亚克卜勒模式来对中心物体的性质进行限制。另一方面,如果观察到的振荡对应于圆盘模式之间的非线性共振,则可以通过假设共振模式在圆盘中的相同径向环处被激发来测量中心物体的性质。在本文中,我们使用的垂直集成,轴对称流体动力学吸积盘的数值模拟提供的情况下,隐含在这两种方法的假设不满足的例子。然后,我们讨论了我们的结果的稳健性的质量和自旋测量的致密物体的可变性研究。
2008-05-05 astro-ph
Neutrino-cooled accretion and GRB variability
对于吸积率Mdot~0.1 Msun/s到几个太阳质量的黑洞,预计盘的内部将从平流主导过渡到中微子冷却。这种转变的特点是急剧变化的磁盘属性。我认为,在这个过渡期间,适度增加的吸积率导致强大的增强坡印亭亮度的伽玛暴流和减少其重子负载。这些变化的特点的伽玛暴流转化为变化的伽玛射线光谱从光球的流动。光球解释的伽玛射线暴发射解释了观测到的伽玛射线暴脉冲随光子能量的增加而变窄,以及爆发内和爆发之间的亮度-光谱峰值关系。
2007-04-12 astro-ph
Optical Continuum Variability of the Active Galaxy Mrk 279 - Implications for Different Accretion Regimes
我们目前的结果,从最近的宽波段监测的光学塞弗特1型星系Mrk 279。我们建立并分析了涵盖七年(1995 - 2002)的BVRI光变曲线。我们还显示了一些证据存在两种不同的状态的亮度和建议,基于光学连续模型,这些国家可能会导致从薄盘和ADAF吸积模式之间的过渡。我们假设,短期的可变性是由于一个变量的X射线发射从内部ADAF部分的流的再处理,而长期的一个可能是从过渡半径的变化的结果。我们的测试显示出一个很好的匹配与观测的一组合理的吸积参数,而接近的,预计为Mrk 279。
2003-11-23 astro-ph
Evolution of accretion disks around massive black holes: constraints from the demography of active galactic nuclei
观测表明,类星体/活动星系核的爱丁顿比(测热光度与爱丁顿光度之比)覆盖范围很广。本文将斯隆数字巡天获得的活动星系核的人口统计与大质量黑洞周围的吸积物理联系起来,提出爱丁顿比的多样性是活动星系核中吸积盘长期演化的自然结果。在邻近宇宙(z<0.3)中观测到的活动星系核(主星系速度色散σ ~70-200 km/s)的吸积率分布与简单理论模型的预测一致,其中吸积率以自相似的方式演化。我们还讨论了这些结果对自引力盘、星系和类星体/活动星系核的共同演化以及活动星系核的统一图像等问题的意义。
2005-09-07 astro-ph
Rayleigh-Taylor-Unstable Accretion and Variability of Magnetized Stars: Global Three-Dimensional Simulations
本文给出了吸积盘-磁层边界MHD不稳定性的三维模拟结果。这种不稳定性是瑞利-泰勒不稳定性,并在相当宽的吸积率、恒星自转率和磁场范围内发展。它会产生高而薄的等离子体舌状物,穿透赤道平面的磁层。在内盘动力学时间尺度上,舌的形状和数量随时间变化。与漏斗流不同,漏斗流主要在极地地区沉积物质,而舌状流则在更靠近恒星赤道的地方沉积物质。这种不稳定性出现在恒星自转轴和磁轴之间相对较小的错位角$Θ\lesssim30^\circ$时,并且与较高的吸积率有关。通过不稳定性吸积过程中的热点和光变曲线通常比稳定吸积过程中更混乱。吸积的不稳定状态可能对吸积系统的准周期振荡和间歇性脉动产生影响。
2008-12-11 astro-ph
Intraday Radio Variability in Active Galactic Nuclei
在耀变体中,射电区域内的流量密度在一天或更短时间尺度上的快速变化(日内变率,IDV)是耀变体类中的常见现象。利用MPIfR的100米望远镜进行的观测表明,这种变化不仅发生在总强度上,而且还发生在偏振强度和偏振角上。在这里,我们提出了一个概述我们的IDV的观察,并简要讨论了一些模型,可以解释的效果。
1999-02-23 astro-ph
A Transition in the Accretion Properties of Radio-Loud Active Nuclei
我们提出的证据存在的过渡的吸积特性的无线电大声源。对于一个射电星系和射电强类星体的样本,选择基于其扩展的无线电特性,吸积率估计从黑洞质量和核光度。推断出的分布是双峰分布,在约10^{-2}数量级(假设辐射效率为10%)的爱丁顿单位的吸积率下,源的数量很少,可能跨越一到两个数量级。选择偏见是不可能负责这种行为,我们讨论可能的物理解释,包括快速过渡到低吸积率,吸积模式/实际吸积率/辐射效率的变化,缺乏稳定的光盘解决方案在中间吸积率或几何薄流的射流形成过程的效率低下。这种跃迁可能类似于黑洞双星系统中的光谱态(和喷流)跃迁。
2004-03-11 astro-ph
Boundary layer, accretion disk and X-ray variability in luminous LMXBs
利用傅立叶频率分辨X射线光谱学方法研究了发光LMXB的短期光谱变化。利用4U 1608 - 52和GX 340 +0的RXTE/PCA观测,我们发现在~ sec-msec时间尺度上的非周期和准周期变化主要是由边界层亮度的变化引起的。在这些时间尺度上,吸积盘的发射变化较小,其功率密度谱遵循Pdisk(f)~ 1/f定律,仅在低频和低能量处对观测到的通量变化做出贡献。kHz QPO与低频的变化具有相同的起源,即与“时钟”的性质无关,实际的光度调制发生在中子星表面。边界层光谱在光度变化过程中几乎保持不变,并由傅立叶频率分辨光谱表示到一定的精度。在所考虑的范围内,Mdot ~(0.1-1)Mdot_Edd对整体质量吸积率的依赖很弱,在极限范围内,Mdot ~ Mdot_Edd接近于Wien谱,kT ~ 2.4keV(在远观测者坐标系下)。吸积盘发射的光谱明显较软,在3- 20 keV范围内,用相对论盘模型合理地描述,质量吸积率与从观测到的X射线通量推断的值一致。
2003-08-07 astro-ph
Continuum Variability of Active Galactic Nuclei in the Optical-UV Range
利用基特峰的Mayall 4 m望远镜在两个历元上对选定的57区的类星体进行了$U$、$B_J$、$F$和$N$波段的摄影观测,分析了该区域类星体的一个完整的限星等样品的连续谱能量分布的变化。光谱斜率$α$的变化$δα$似乎与亮度变化$δlog f_ν$相关,表明在明亮阶段光谱的平均硬化。这证实了在单个观测波段中发现的变异性与红移的相关性是由于固有的光谱变化。平均观测到的$δα- δlog f_ν$关系与由于约为$2.5 \cdot 10^4 K$的黑体的温度变化而引起的光谱变化是一致的。
2001-02-08 astro-ph
The Hard X-ray Spectral Slope as an Accretion-Rate Indicator in Radio-Quiet Active Galactic Nuclei
本文报道了两个明亮的高吸积率射电宁静活动星系核(AGN)在z~2处的XMM-牛顿观测结果。结合3个具有相似性质的源和25个z<0.5的中等亮度射电宁静活动星系核的存档X射线和静止坐标光谱,我们首次研究了活动星系核中硬X射线(>~ 2keV)X射线幂律光子指数对宽H_β发射线宽度和吸积率的依赖关系。假设这五个光源的吸积率可以通过外推已知的宽线区域尺寸-光度关系到高光度来估计,我们发现这些光源的光子指数虽然与从它们的吸积率所预期的一致,但明显高于从它们的H_β线宽度所预期的。我们认为,在我们的样本的限制,硬X射线光子指数主要取决于吸积率。
2006-06-15 astro-ph
2D and 3D MHD Simulations of Disk Accretion by Rotating Magnetized Stars: Search for Variability
我们进行了二维和全三维磁流体动力学模拟磁盘吸积到一个旋转的恒星与对齐或错位偶极子磁场。我们研究了旋转的平衡态,并从模拟中得出两个主要频率之间的比率:恒星的自旋频率和磁盘的内半径处的轨道频率。在3D模拟中,我们观察到不同的功能相关的非轴对称的磁层流。这些特征可能是高频准周期振荡(QPO)的原因。在低得多的频率下的变化可能与穿过磁盘内部区域的磁通量的重组有关。在进化的推进阶段,这种变异性特别强。
2006-04-05 astro-ph
Variability in active galactic nuclei: confrontation of models with observations
活动星系核(AGN)的可变性长期以来一直有望揭示其详细结构,并可能揭示其他天体物理现象。不同的排放机制导致不同的流量变化模式,原则上很容易区分。最近预测的预期光谱的变化,各种模型现在在这样一种形式,它们可以与观测到的统计特性的活动星系核的光变曲线从大规模的监测计划。在本文中,我们使用的大样本的类星体和Seyfert星系,以及个人的光变曲线从文献中的长期监测计划的结果,区分各种模型的预测。结果有利于一个模型的基础上吸积盘的不稳定性的星爆模型,其中的变化来自一系列的超新星爆发,但它也似乎是由于引力微透镜观测到的类星体的变化。
2001-10-31 astro-ph
Galactic Nuclei Activity Sustained by Globular Cluster Mass Accretion
球状星团衰变到其母星系中心的过程,相当于携带了足够的质量,足以维持一个小的预先存在的核的引力活动,并以一种重要的方式使其吸积。这是由于场星的动力学摩擦和致密核的潮汐破坏。本文提出的简化模型的结果表明,活动星系核的光度和寿命取决于球状星团系统的特性,对核的初始质量很不敏感。
1997-10-31 astro-ph
Active Galactic Nuclei. VII. The Spacecraft Wobble and X-Ray Variability of Seyfert Galaxy NGC 5548
在讨论河外X射线源的短时变率时,我们着重解释了如何将小波变换与非线性滤波方法相结合来去除数据中的泊松统计和与摆动相关的变率。这使得其内在的随机,准周期和确定性的变量组件的决议,以及其持久性的确定。作为详细的例子,我们审查和扩展应用这些技术的ROSAT数据的塞弗特我星系NGC5548和类星体3C273。除了说明这些方法的鉴别能力,这些处理确认了NGC 5548和3C273中瞬态准周期和确定性事件的内在特征,并使我们能够比较两种类型的源中的基本事件和短时变率。这些方法也可应用于其它谱区内禀源变率的研究。
2004-05-19 astro-ph
Variability of black hole accretion discs: The cool, thermal disc component
通过适当考虑吸积盘的热性质,我们扩展了King等人(2004)的模型,研究了黑洞吸积盘的变率。由于King等人(2004)模型中的变异程度敏感地取决于盘厚度与半径的比值H/R,因此随着变异的进行,遵循局部盘结构的时间依赖性是很重要的。与以前的作者一样,我们开发了一个单区模型的本地光盘结构。我们同意,径向热平流起着重要的作用,在确定内部磁盘结构,也发现极限环行为。当King等人(2004)的随机磁发电机模型被添加到这些模型中时,我们发现与以前类似的可变性行为。我们现在可以更好地对模型参数施加物理约束。特别是,我们发现,为了与低程度的变化,在黑洞双星的热盘组件,我们需要限制的能量密度的极向场,可以产生由本地发电机细胞在光盘的能量密度小于百分之几的发电机领域内的磁盘本身。
2006-01-29 astro-ph
Evidence for Extinction and Accretion Variability in T Tau S
我们提出了角分辨光谱的T头北部和南部的3微米水冰功能和K-波段。大部分的水冰吸收位于沿视线向T头南,确认它是通过更强的灭绝。1998年12月至2000年1月,在2西格玛水平显着的冰带吸收向T头S的减少,与其近红外通量的增加。在金牛座T的南北方向都探测到了Br-γ辐射,而H_{2}(2.12微米)辐射只出现在金牛座T的南面,这与之前金牛座T星的红外伴星的研究结果一致。我们的研究结果表明,T Tau S的近红外变化可能是由吸积速率和可变消光沿视线的变化。
2001-01-02 astro-ph
Variability of the Accretion Stream in the Eclipsing Polar EP Dra
我们提出了第一个高时间分辨率的光变曲线的六个日食的磁激变变量EP Dra,采用超导隧道结成像仪S-Cam 2。该系统显示了两个观测夜晚连续日食之间变化的日食轮廓。我们把吸积区进入后的变流食归因于吸积流中明亮物质的数量和位置的变化。这种物质创造了一个吸积幕,因为它是由许多场线沿吸积流轨迹线程。我们确定这是吸收的原因明显的光变曲线时,系统是在一个高吸积状态。我们在光变曲线中没有看到白矮星上存在吸积点的直接证据;然而,在日食入口处,随着流量迅速下降的亮度,流亮度的变化表明存在某种形式的吸积区。这个吸积区域很可能位于白矮星表面的高余纬处,在许多引导吸积幕的磁力线的脚点处形成弧形。
2003-01-24 astro-ph
Variability of accretion flow in the core of the Seyfert galaxy NGC 4151
我们分析了观测的塞弗特星系NGC 4151涵盖90年的光学波段和27年的2-10千电子伏的X射线波段。我们计算这些数据的归一化功率谱密度(NPSD),结构函数(SF)和自相关函数(ACF)。结果表明,光学和X射线光变特性有很大的不同。X射线变化主要在5 - 1000天的时间尺度范围内。光学变化也具有可能与X射线变化相关的短时间尺度分量,但主要影响是长时间尺度变化,时间尺度长于$\sim$ 10年。我们比较了我们的结果与观测的NGC 5548和天鹅座X-1。我们的结论是,长时间尺度的变化可能是由辐射压力不稳定性的吸积盘,虽然在NGC 4151中观察到的时间尺度是由一个因素的几个比预期的更长。这个源的X射线变化与天鹅座X-1中观察到的非常相似,但与黑洞的质量成比例,这表明辐射压力不稳定性不会对X射线产生显著影响。
2003-03-13 astro-ph
X-ray iron line variability: constraints on the inner accretion disk
在回顾活动星系核中X射线反射的基本物理基础之后,我们提出了三个实例研究,说明了X射线反射研究的现状。对于低光度活动星系核NGC 4258,我们发现铁谱线比通常在高光度活动星系核中发现的要窄得多。我们认为,这是一个截断的冷吸积盘(可能是由于在r ~ 100 GM/c^2处过渡到平流主导的吸积流)或围绕吸积盘的大r ~ 100 GM/c^2 X射线发射日冕的证据。我们还介绍了NGC 5548和MCG-6-30-15中的高光度塞弗特核的结果。在这两个源中,RXTE显示铁谱线的等效宽度随着光度的增加而减小。此外,铁谱线等效宽度与反射连续体的相对强度成正比关系,这与所有简单的反射模型相反。有人提出,连续通量相关的变化电离的吸积盘表面可以解释这种光谱的变化。最后,我们根据这些复杂因素讨论了X射线铁线混响问题。
2000-09-29 astro-ph
SAX J1808.4-3658 and the origin of X-ray variability in X-ray binaries and active galactic nuclei
中子星、黑洞X射线双星(XRB)和活动星系核(AGN)的非周期性X射线变率在均方根振幅和通量之间表现出特征性的线性关系,这意味着不同时间尺度上的变率相乘或“耦合”。这种耦合可能是由于耀斑的雪崩,由于磁重联在X射线发射日冕。可替代地,这种耦合可以直接由吸积流中的扰动的耦合引起,所述扰动传播到内部发射区域并且因此调制X射线发射。在这里,我们明确地表明,非周期性的变化,其中携带的均方根流量关系的吸积毫秒脉冲星SAXJ1808.4 -3658的组件也耦合到401赫兹的脉动在这个源。这一结果意味着SAX J1808.4-3658中的均方根通量关系是在中子星磁帽上的吸积流中产生的,而不是在日冕中产生的。通过扩展,我们推断,在吸积流传播扰动,而不是日冕耀斑,是均方根通量关系的来源,因此在其他XRB和活动星系核的非周期性变化。
2003-11-19 astro-ph
Constraints on radiatively inefficient accretion history of active galactic nuclei from hard cosmological X-ray background
当无量纲吸积率低于临界值时,标准薄盘将转变为辐射低效吸积流(RIAF)。RIAF非常热,并且它主要在硬X射线带(>100 keV)中辐射。假设当吸积速率低于临界值时,活动星系核(AGN)中的吸积盘最终将经历RIAF相,计算了活动星系核中RIAF相对10-1000 keV宇宙X射线背景的贡献.我们发现,如果临界吸积率为0.01,那么RIAF在略低于临界吸积率时的吸积时间尺度应小于亮活动星系核寿命的0.01,即,在该RIAF时间尺度内,吸积速率从临界值下降到显著低于该临界速率的速率。导出的RIAF时间尺度受模型计算中采用的参数的影响,这也在这封信中讨论。
2005-08-25 astro-ph
Time variability of accretion flows: effects of the adiabatic index and gas temperature
我们报告我们的旋转吸积流到黑洞研究的下一阶段。我们认为流体动力学(HD)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,纬度依赖的角动量的引入。本文采用二维、轴对称、HD的数值模拟方法研究了不同绝热指数$γ$和气体温度$c_\infty$下的吸积流。我们的工作是由Proga和Begelman所做的工作的延伸,他们只考虑$γ=5/3$的模型。我们的主要结果是,流动的性质,如拓扑结构的声波表面和时间行为强烈依赖于$γ$,但很少对$c_\infty$。特别是,对于$1 < γ< 5/3$,质量吸积率显示出大幅度,慢的时间变化,这是缓慢和快速旋转的气体之间的混合的结果。这种时间行为显着不同的模型与$γ\simless 5/3$的吸积率是相对恒定的,从模型与$γ\simgreat 1$的吸积表现出小振幅准周期振荡。造成这种差异的关键参数是吸积流的声速,这又决定了吸积流是受气体压力、辐射压力还是旋转的支配。尽管有这些差异,时间平均的质量吸积率在相应的邦迪率单位是一个弱函数的$γ$和$c_\infty$。
2008-01-07 astro-ph
Variability Associated with Alpha Accretion Disc Theory for Standard and Advection Dominated Discs
吸积盘的$α$湍流粘性公式必须解释为平均场论。圆盘尺度超过湍流尺度的程度决定了预测光度$L_ν$的精度。湍流假设和$\a$的使用意味着:(1)磁力线拉伸通常产生总压的磁压$\gsim \a^2/6$,当剪切不稳定性占主导地位时,$\a$与压力比之间存在1:1的关系。(2)大涡的大小和速度在典型的平流为主的吸积流(ADAF)导致较低的精度在$L_ν$比薄盘的总观测时间和中心质量。在特定频率下允许的变异性(相对精度)随着贡献区域的大小而增加(减少)。对于X射线二元型ADAF,对于$\gsim 1000$ sec的平均值,允许的变异性为$R \le 1000$ Schwarzchild半径处的$\sim 5$ %。但是对于像NGC 4258和M87这样的大星系核,即使在目前可用的观测时间内,相对精度误差也可以接近$R \le 100 R_S$的$50-100%$。然后需要更多的数据来与ADAF预测进行比较。
1998-04-28 astro-ph
Toy model of obscurational variability in active galactic nuclei
我们提出了一个解释活动星系核的变化的基础上吸积到一个黑洞的云模型。这些云,存在于10-100史瓦西半径的距离,可能来自被破坏的最里面的盘,并且由于它们的极端康普顿光学深度,它们可以部分地遮蔽中心X射线源。我们认为,这种情况下使用玩具模型的活动星系核光谱的影响,并支持与完整的辐射转移计算代码TITAN和NOAR的结果。我们发现,云分布的小的随机重排可以发生在10^2 - 10^6 s量级的时间尺度上,如果平均覆盖因子很大,可能会导致X射线波段相对较高的变化幅度。如果云的暗面对紫外波段的贡献可以忽略不计,则紫外波段的归一化变率幅度与X射线波段相同,或者更小。在我们的模型框架内,即使在高振幅变化期间,X射线光谱也应该基本上保持其光谱形状。
2000-01-29 astro-ph
Formation of Turbulent Cones in Accretion Disk Outflows and Application to Broad Line Regions of Active Galactic Nuclei
本文研究了受中心辐射力作用时,从吸积盘风到云形成的稳定性。对于Keplerian或更平坦的垂直发射速度剖面并且存在显着的辐射压力,风流流线在锥形层中交叉。我们认为,这些地区是高度不稳定的,是自然的超音速湍流,因此,密度压缩的网站。我们认为,结合热不稳定性,这些都将合谋产生云。这样的云可以在动态平衡中存在,不断地消散和重组。只要存在风的内截断半径,我们的模型就呈现出与Elvis(2000)对活动星系核(AGN)宽线区(BLR)所推断的类似的双锥结构。我们的结果也适用于其他盘风系统。
2002-01-24 astro-ph
Rapid variability of accretion in AM Herculis
我们介绍在BeppoSAX号卫星寿命期间对AM Her进行的最后一次定点观测。它在观测开始时是明亮的,但下降到迄今为止观测到的最低X射线水平。明亮时期的X射线发射与磁化白矮星主极上发生的吸积一致。从活跃状态到低深度状态的快速变化表明吸积速率下降了17倍,因此吸积被关闭。这种变化的时间尺度很短(不到一个小时)仍然是一个谜。在低态期间获得的光学光度测量表明,白矮星仍然是热的,尽管来自吸积流的微弱发射仍然存在。回旋辐射,通常占主导地位的V和R波段,是可以忽略不计的,从而证实了可能性,AM Her是在一个非吸积状态。不活跃状态下的X射线辐射与次级晚型星的日冕辐射一致。
2002-09-25 astro-ph
Magnetospheric Accretion and Winds on the T Tauri Star SU Aurigae: Multi-Spectral Line Variability and Cross-Correlation Analysis
御夫座SU是一颗金牛座T星,在MUSICOS 96多站点活动中得到了很好的监测。我们提出的结果的拱星环境的这颗星,特别是的H α,H β,Na I D和He I D 3线配置文件的光谱分析。调制流出和质量吸积事件的签名进行了分析,以及瞬态光谱特征。为了更好地研究剖面的时间变化性,我们计算了几对谱线(速度仓)的互关联函数(CCF)。我们发现He I D 3、Na I D和H β的变异性之间的时间滞后增加。我们建议这可以理解为由于恒星和盘的不同旋转速率而引起的磁场线的方位角畸变。我们发现轻微的蓝移吸收功能在Halpha,Hbeta和Na I D是反相关的吸积流签名。我们建议,瞬态吸收功能的蓝色翅膀的Halpha,Hbeta和Na I D(签名的质量外流),和耀斑增亮有关的扭曲的磁层磁力线的中断。
2000-09-06 astro-ph
The Origin of Radio Emission in Low-Luminosity Active Galactic Nuclei: Jets, Accretion Flows, or Both?
利用甚长基线阵列对NGC 3147、NGC 4203和NGC 4579中的低光度活动星系核进行了四个频率的成像。这些星系在所有频率下都无法分辨,其大小上限为$10^3-10^4$乘以其中心大质量黑洞的史瓦西半径。在1.7和5.0 GHz之间的光谱指数范围从0.2到0.4;其中一个或两个星系的光谱转换在5.0和8.4 GHz之间。高亮度温度($> 10^9$ K)和相对直的光谱意味着自由-自由发射和/或吸收不能解释轻微反转的光谱。虽然核心的射电性质表面上类似于对流主导的吸积流的预测,但射电光度与X射线光度相比太高了。我们认为,大量的无线电发射产生的紧凑的无线电喷流,这可能与低辐射效率吸积流共存。
2001-10-24 astro-ph
Broad band variability of SS433: Accretion disk at work?
我们提出了宽带功率谱的变化SS 433在无线电,光学和X射线谱带。我们表明,在低于1e-5赫兹的频率源在所有这些波段表现出相同的变异模式。宽带功率谱可以用一个幂律拟合到~1e-7 Hz的频率,然后平坦化。这样的平坦化意味着在时间尺度大于~1e7秒时,源变率变得不相关。这自然会导致在源光变曲线中出现准泊松耀斑,这在射电和光学光谱波段中经常被观察到。射电通量功率谱在傅立叶频率~1e-5 Hz处出现二次突变,这可能是由于射电发射区的内在射电变率在光穿越时间的时间尺度上的模糊造成的。我们发现SS433的射电和光学通量之间存在相关性,射电通量相对于光学通量延迟约2天。从1e-7 Hz到~0.01 - 0.05 Hz,光学和X射线光变的功率谱继续遵循相同的幂律。SS 433的宽带功率谱可以用Lyubarskii(1997)提出的、Churazov等人(2001)详细阐述的吸积盘中的自相似吸积速率调制来解释。本文讨论了SS 433的吸积盘中的粘性时间尺度对观测到的宽带功率谱的影响。
2005-01-24 astro-ph
A simple test for the existence of two accretion modes in Active Galactic Nuclei
通过类比黑洞X射线双星(BHXB)中观测到的不同吸积状态,活动星系核(AGN)中的吸积盘似乎经历了有效吸积流和无效吸积流之间的状态转换。如果辐射效率在某一临界吸积率处发生变化,则在相应的跃迁光度处,黑洞质量分布和辐射热光度分布也会发生变化。为了检验这一预测,我认为联合分布的活动星系核黑洞质量和辐射热光度的样本取自文献。小部分具有低爱丁顿尺度吸积率mdot < 0.01和黑洞质量Mbh < 10^9 Msun的天体构成了活动星系核中存在这种转变的初步证据。选择效应,特别是那些与通量有限的样品,系统地排除在特定区域的黑洞质量-光度平面的对象。因此,在分析黑洞质量、辐射热光度和像吸积率这样的导出量的分布时,需要特别注意它们。我建议进一步的观测测试的BHXB-AGN统一计划的基础上,在硬态的BHXB的能量输出的喷流统治,并在可能的等价的BHXB在非常高(或“陡峭的幂律”)的状态显示出喷射和有效地吸积类星体和射电星系与强大的射电喷流。
2005-02-20 astro-ph